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基于常规黑洞、有限半径的无事件视界恒星及其观察特征

广义相对论与量子宇宙学 2025-08-27 v1

摘要

无事件视界配置的常规黑洞最近引发关注,作为超紧凑星的模型。本文提出一种新的常规黑洞模型类,由具有有限半径的 de Sitter 真空能量源构成。我们聚焦于研究其无事件视界配置,通过提出一种方程态状态(equation of state)假设,将其修改为各向异性 gravastar。我们确认,接近视界形成的各向异性 gravastar必须违反支配能量条件。我们也发现,所提出的物体在极限配置下,在时间几何中具有类似冻结恒星的有效结构。从该模型出发,我们研究物体内部的光子测地线,预测被薄环状吸积盘包围的物体的光学外观。我们的成像结果表明,假设光不与物体内部相互作用,其光学外观不同于薄壳 gravastar。“混乱”光环在 x>xmx>x_{m} 时合并,其中 xmx_{m} 表示光球存在所需的最小值。除了光学外观,我们还研究该无事件视界恒星释放的轴向引力扰动。值得注意的是,对于 x>xmx>x_{m},可观测到回声列(echo trains),如同通过数值求解时依赖的 Regge-Wheeler 方程所得。通过将回声时间与 GW170817 观测进行比较,我们发现可实现72 Hz 的频率,尽管需要较高的 \ell 值。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.18072,
  title  = {Horizonless star based on regular black hole with finite radius and its observational signatures},
  author = {M. F. Fauzi and B. N. Jayawiguna and H. S. Ramadhan and A. Sulaksono},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18072},
  year   = {2025}
}

备注

31 pages, 22 figures, accepted for publication in The European Physical Journal C