类克尔时空中的吸积盘内边缘
广义相对论与量子宇宙学
2015-06-15 v4 高能天体物理现象
摘要
根据无毛定理，天体物理黑洞由克尔 (Kerr) 度规唯一描述。为了利用电磁谱或引力波谱中的观测来检验该定理，人们构建了几种类克尔时空，以参数形式描述偏离克尔时空的潜在偏差。对于无毛定理的电磁检验，此类度规允许对候选黑洞周围的吸积流及其辐射进行适当建模。在许多此类模型中，吸积盘内边缘的位置尤为重要。该内边缘通常被认为与最内稳定圆轨道 (ISCO) 重合，这可作为自旋和偏离克尔度规程度的直接探针。然而在某些情况下，最内稳定圆轨道并不存在，此时吸积盘的内边缘由垂直于盘面方向上的小扰动不稳定性决定。在本文中，我分析了 Johannsen 和 Psaltis [Phys. Rev. D 83, 124015 (2011)] 提出的类克尔度规中吸积盘的性质，其内边缘位于发生这种垂直不稳定性的半径处。我推导了在圆赤道轨道上运动的盘粒子的能量和轴向角动量表达式，并计算了吸积盘内边缘的位置。作为此类吸积盘的一种可能观测特征，我模拟了相对论展宽的铁线轮廓，并表明它们显著依赖于自旋值和偏离参数值。
引用
@article{arxiv.1304.8106,
title = {Inner Accretion Disk Edges in a Kerr-Like Spacetime},
author = {Tim Johannsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.8106},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 10 figures, accepted for publication in PRD, published version