强偏折极限下极端旋转黑洞的引力透镜

在强偏折区域，经过天体物理黑洞附近的光线可能会在逃逸到无穷远之前，长时间被困在不稳定的光子轨道附近。传统的强偏折极限，可以精确描述球对称和慢速旋转黑洞偏折角的对数发散，但当相关的顺行临界光子轨道与极端旋转黑洞的简并视界重合时，该极限失效。我们为这种视界临界轨道提出了一个新的强偏折极限展开，涵盖了一般类别的极端旋转黑洞。我们表明，偏折角除了对数发散外，还表现出更强的幂律发散。为了充分描述高阶图像，必须保留展开中的额外项。我们首先研究赤道平面内的顺行引力透镜，然后将分析扩展到准赤道运动，这使我们能够计算高阶图像的放大率和焦散点的位置。最后，我们将该通用框架应用于具体例子，包括Kerr、Kerr-Newman和Kerr-Sen度规。