将内部曲率关联至可观测阴影：非奇异黑洞案例研究
广义相对论与量子宇宙学
2025-12-25 v1
摘要
我们建立了非奇异黑洞（BH）内部曲率结构与其可观测光学信号之间的直接联系。通过将这些时空划分为三种基本类型：类型I（克雷氏标量K_max随质量M增加而增大）、类型II（K_max与质量无关）、类型III（K_max随M减小），我们展示了核心几何细微变动如何在BH阴影上留下可区分的特征。对光子动力学的详细分析揭示，参数{\alpha}和n——分别控制与史瓦西几何的偏离程度以及正则化因子的径向衰减——系统性地改变光子球的属性。这些固有几何差异向外传播：对于固定参数，类型III BH因光子球最紧凑，产生最小且最亮的阴影；而类型I BH则产生最大且最暗的阴影。静态和落入球对称吸积模型下的阴影计算均确认，曲率分类与可观测差异直接对应。关键在于，类型III BH对参数变动最敏感，因而是约束基本时空几何结构的 optimal探针。我们的工作表明，即便是与相同渐近核心相同的非奇异BH，内部曲率差异亦在阴影形貌中得以体现，从而为利用即将到来的高分辨率观测检验量子引力启发的模型提供了新的途径。
引用
@article{arxiv.2512.21178,
title = {Linking interior curvature to observable shadows: A case study of nonsingular black holes},
author = {Ming-Xin Li and Jin Pu and Yi Ling and Guo-Ping Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.21178},
year = {2025}
}