轴对称静止时空中有运动介质的光线偏折

引力天体附近的光线偏折不仅受引力本身的影响，还受周围介质的作用。可以在几何光学近似下进行解析研究，介质由于折射会引入额外的光线偏折。这些研究通常假设为冷非磁性等离子体，光的传播与介质速度无关。本文将分析扩展到运动介质中的各向异性折射介质，并研究其对光线偏折的影响。我们考虑一个轴对称静止时空中充满运动介质的体系，既因时空的旋转效应又因介质运动引发的旋转效应而产生相互作用。我们首先分析在存在径向运动和旋转介质的旋转天体赤道平面上的光线偏折。假设折射指数具有特定形式，可实现完全解析的处理。在纯径向或纯旋转运动的特定情况下，我们获得偏折角的显式表达式。接下来，我们分析缓慢运动介质的情况，并确定两个特别有趣的结果。首先，我们指出到介质速度的第一阶，径向运动不会影响光线偏折。其次，假设引力天体缓慢旋转，我们展示黑洞的旋转与介质运动可产生等效的观测特征。我们找到这些效应相互抵消的定量条件。该关系在 Kerr 黑洞情形下尤为明显，本文以此为例加以讨论。