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通过干涉信号探索拥有多个光子球的黑洞

广义相对论与量子宇宙学 2025-12-08 v2

摘要

本文研究了拥有单个或双光子球的光滑 Schwarzschild 黑洞(hSBH)的干涉信号。我们的主要关注点源于两个考虑因素:(i) 黑洞图像中的光子环结构在长基线上产生强而普遍的干涉信号,使我们能够进行精确的黑洞参数测量和引力理论检验;(ii) hSBH 描述了由额外源引起的标准 Schwarzschild 黑洞(SBH)的变形,可能在特定参数范围内特征双光子球。我们使用解析和数值方法,发现对于拥有单个光子球的 hSBH,图像的复可视度�幅 exhibits 受阻尼的振荡。在双光子球的情况下,当内光子球的有效势能低于外光子球时,类似行为出现,因为靠近内光子球的光子被引力所囚禁。然而,当内势能更高时,出现拍频模式。我们的发现表明,复可视度�幅可以编码中心黑洞光子球结构的信号。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.02355,
  title  = {Exploring black holes with multiple photon spheres by interferometric signatures},
  author = {Xi-Jing Wang and Yuan Meng and Xiao-Mei Kuang and Kai Liao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.02355},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 4 figures, version accepted for publication in Phys.Rev.D