通用静态球对称时空中光传播的快速准确解析公式
广义相对论与量子宇宙学
2026-01-15 v2 高能天体物理现象
摘要
本文扩展了我们之前提出的解析公式（Phys.Rev.D 109 (2024) 12, 124055），用于描述接近或发射于致密天体附近的光线路径，涵盖更广泛的球对称、静态时空，包括 Johansen-Psaltis 和 Rezzolla-Zhidenko 公式族。这些通用公式保留了原始方法的简单性和准确性，同时允许对 Schwarzschild 几何的更一般偏离。这些表达式提供了一种近似且准确的映射，介于发射点与渐远观察者的图像平面之间，使对盘状图像、发射辐射偏振、与脉冲星相关的亮度曲线以及其他相关应用进行快速解析计算成为可能。作为示例，我们计算了多个公式族的等半径曲线以及描述位于黑洞附近运行的热点所采用的指数族的一个指数的 Stokes 参数 Q 和 U，呈现了相应的偏振（QU）曲线。
引用
@article{arxiv.2511.03144,
title = {Fast and accurate analytical formulas for light propagation in general static, spherically symmetric spacetimes},
author = {Jonathan Claros and Emanuel Gallo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03144},
year = {2026}
}
备注
18 pages. Matched published version