通过脉冲星引力透镜测量黑洞自旋

我们提出一种基于毫秒脉冲星引力透镜以空前精度测量黑洞自旋的新方法。我们推导了旋转黑洞透镜的基本方程。我们表明，拖曳效应增大了与黑洞共转的光线的偏折角。对于初级（次级）像，旋转黑洞的角位置比非旋转时更大（更小），量级为数十微角秒。对于透镜为旋转黑洞的情形，像的差分时间延迟小于同质量非旋转透镜的情形，且可大于几毫秒。我们表明，若能以微秒精度测量差分时间延迟，该量可将自旋测量误差降至百分之一以下。我们还研究了由在到达观测者前绕黑洞旋转的光线所产生的相对论像。若黑洞旋转，与初级（次级）像同侧的相对论像的角位置大（小）几微角秒。此外，相对论像之间的差分时间延迟在旋转透镜情形下约大十二个数量级。