黑洞强场中的透镜效应与波动光学
广义相对论与量子宇宙学
2025-09-03 v3 星系天体物理
高能天体物理现象
摘要
引力波 (GWs) 会被物质透镜化，为探测宇宙大尺度结构和引力波传播的基本性质提供了独特的探针。当引力波的波长与透镜尺寸相当时，引力波也会受到波动光学效应的影响。虽然这一机制在牛顿近似下已得到充分研究，但强引力场的作用在很大程度上仍未得到探索。这对于中等质量和大质量黑洞 (BHs) 的透镜效应尤其相关，这种情况可能发生在活动星系核或致密三星系统附近。在本工作中，我们分析了非旋转黑洞对引力波的透镜效应，并将我们的结果与牛顿点质量近似进行了比较。我们构建了包含强场效应的频率依赖放大因子，揭示了显式的偏振混合和事件视界的吸收。利用一个基准引力波事件，我们探索了黑洞透镜效应的关键唯象特征，突显了通过引力波透镜效应探测强引力场的新观测机会。
引用
@article{arxiv.2502.14073,
title = {Lensing and wave optics in the strong field of a black hole},
author = {Juno C. L. Chan and Conor Dyson and Matilde Garcia and Jaime Redondo-Yuste and Luka Vujeva},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.14073},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 11 figures, and 1 table