时变旋转正规黑洞的图像
高能天体物理现象
2025-07-30 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
本研究基于时空广义随机场建模框架,模拟时演化的吸积流及其与旋转正规黑洞相关的成像信号。我们将 Mat\'ern 场规范推广到时空域,引入局部各向异性张量结构 ,该结构以库珀 velocity 场为灵感,编码方向相关尺度,从而生成具有物理导向的扰动结构。结合高效的光线追迹方案,该框架生成一系列时分辨率图像的正规黑洞阴影和吸积结构。通过纳入光程时间效应,我们识别出在强偏转区域和快速变化源中出现的显著时域光晕特征,从而增强了建模的物理真实性。与现有的广义相对论磁流体力学模拟进行比较,结果表明我们的随机生成模型在保持统计一致性的同时,具有显著的计算效率。此外,模拟结果复现了 M87 中亮环结构动态位置偏移,为解释其时变图像提供了理论支持。
引用
@article{arxiv.2507.21628,
title = {Image of a time-dependent rotating regular black hole},
author = {Sen Guo and En-Wei Liang and Yu-Xiang Huang and Yu Liang and Qing-Quan Jiang and Kai Lin and Li-Fang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.21628},
year = {2025}
}
备注
26 pages, 17 figures