Starobinsky-Bel-Robinson引力中类Schwarzschild黑洞的潮汐力效应与阴影约束探索

本手稿研究了展现M理论紧致化的Starobinsky-Bel-Robinson引力中理论化的类Schwarzschild黑洞的潮汐力效应、测地线偏离与阴影约束。在当前分析中,我们探究了该时空中中心黑洞对径向落入粒子的径向与角向潮汐力效应。我们还数值求解了测地线偏离方程,并在合适初值条件下研究了两条邻近测地线的测地线分离矢量随径向坐标的变化。所有获得的结果均通过Sag A*与M87*进行检验,利用事件视界望远镜观测的阴影数据约束弦引力参数$\beta$的值。所有结果均与Schwarzschild黑洞时空进行比较。我们的研究发现,粒子所经历的径向与角向潮汐力在到达事件视界前会改变初始行为,分别转为压缩与拉伸。在所约束的$\beta$值下,测地线偏离也呈现出振荡趋势。对于约束后的$\beta$值,我们看到Sag A*与M87*生成的时空几何在Schwarzschild与Starobinsky-Bel-Robinson黑洞下实质相同。此外,我们还计算了Starobinsky-Bel-Robinson黑洞中阴影的角直径并与Schwarzschild黑洞比较。观察到M87*与Sgr A*在Starobinsky-Bel-Robinson黑洞中的阴影角直径小于Schwarzschild黑洞。计算结果满足事件视界望远镜观测约束。最后给出结论性评述。