中文

黑洞光曲线自相关无二次峰的解释

高能天体物理现象 2024-09-30 v2 星系天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

黑洞周围热气体辐射取决于流动细节以及时空几何结构。黑洞的透镜效应在其光环中产生独特的自相关模式,编码了其质量、自旋和倾斜角度。特别是,光曲线的时间自相关预期显示由光回声产生的一系列峰值,每个峰值延迟时间为 τ\tau。然而,这些峰值在观测到的黑洞光曲线中并不存在。本文我们发展了一个解析模型,演示即便光回声始终存在于信号中,只要源的特征相关时间尺度 λ0\lambda_0 大于 τ\tau,光回声便不会在时间自相关中产生峰值。我们通过与使用广义相对论代码射线追踪的随机吸积模型模拟光曲线验证了该模型,然后将模型拟合至 Sgr A* 的观测光曲线。我们推断 λ0>τ\lambda_0 > \tau,为解释 Sgr A* 光曲线自相关中光回声的缺失提供了说明。我们的结果凸显了通过未来基于太空的干涉仪技术对光环进行空间分辨对于黑洞参数推断的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.04176,
  title  = {Explanation for the absence of secondary peaks in black hole light curve autocorrelations},
  author = {Alejandro Cárdenas-Avendaño and Charles Gammie and Alexandru Lupsasca},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.04176},
  year   = {2024}
}

备注

5+8 pages, 1+5 figures. V2: The title was slightly modified to match the published version, and a new section was added to the appendix