黑洞-脉冲星双星中的引力拖曳及其他预cession效应

对于轨道上与致密天体相处的射电脉冲星，脉冲星计时观测已被证明是识别致密天体物理本质的强大工具。不幸的是，最引人入胜的系统——一个与黑洞相处的脉冲星——迄今尚未被发现。在本文中，我们对如何通过脉冲星计时观测了解有关黑洞伴星的信息进行了详细的调查。我们给出了由引力拖曳效应引起的传播延迟的解析计算，表明其功能行为与由脉冲星射电信号在伴星引力场中偏转（弯曲延迟）所引起的观察旋转相位调制具有相同的功能行为。因此，与其他作者的表述相反，引力拖曳延迟在stellar质量黑洞的脉冲星双星中可能无法单独被测量。我们展示了，双星轨道由于相对论自旋-轨道耦合而产生的预cession，可能导致可观测效应，这些效应可用于设定黑洞自旋的下限，或可能允许确定其大小和方向。我们给出两个可能系统的参数估计：一个质量为10倍太阳质量的黑洞，轨道上要么是年轻的（~0.1秒）脉冲星，要么是毫秒脉冲星。最后，我们讨论了测量旋转黑洞伴星的四极矩的可测性，以检验是否存在Kerr黑洞。作为我们计算的一个有趣副结果，我们可以给出进一步的论据，表明PSR J0045-7319的伴星不可能是Kerr黑洞。