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类Yukawa黑洞周围的磁化盘和光子环

高能天体物理现象 2021-06-08 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们给出了在解析、静态、球对称的f(R)引力背景下,围绕非旋转黑洞的具有自洽环向磁场分布的几何厚盘(或环)的稳态解。这些f(R)引力模型引入了对牛顿势的类Yukawa修正,由一个单一参数δ控制修正势的强度,其特定值影响盘构型与广义相对论情形的比较。我们的模型跨越不同的磁场强度,从纯流体动力学盘到高度磁化的环。通过分析中心密度、质量、几何尺寸、角大小以及黑洞度规与Schwarzschild时空的偏差,确定了解的特征。在广义相对论极限(δ=0)下,我们的模型再现了Schwarzschild黑洞的先前结果。对于δ参数的小值(对应于与广义相对论约10%的偏差),我们发现事件视界大小变化约2%,盘内边缘和中心位置移动约5%,而外边缘增加约10%。然而,我们对|δ|>0.1的分析揭示了黑洞时空解的显著变化,这对盘的形态和热力学性质有重大影响。通过计算由位于无穷远的源产生的光子环的大小,进一步研究了与广义相对论的比较。这使我们能够基于事件视界望远镜对M87和SgrA*中光环大小的观测,对f(R)引力模型的参数施加约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.10150,
  title  = {Magnetized discs and photon rings around Yukawa-like black holes},
  author = {Alejandro Cruz-Osorio and Sergio Gimeno-Soler and José A. Font and Mariafelicia De Laurentis and Sergio Mendoza},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.10150},
  year   = {2021}
}

备注

14 pages, 7 figures, 2 tables. Version accepted for publication in PRD