旋转玻色星中测试粒子的运动

测试粒子的运动在理解时空性质中起着重要作用。作为一种新型强引力系统，玻色星可以模拟位于星系中心的黑洞。研究旋转玻色星时空中测试粒子的运动，若玻色星位于星系中心，将提供天体物理可观测效应。本文中，我们研究了角数 $m=(1, 2, 3)$ 的旋转玻色星背景下测试粒子的类时测地线。随着角数和频率的变化，旋转玻色星将从低旋转态转变为高度相对论性快速旋转态，相应的 Lense-Thirring 效应将越来越显著，需详细研究。通过求解测试粒子的四速并积分测地线，我们研究了零角动量与非零角动量的束缚轨道。我们发现，当玻色星从低旋转态变为高度相对论性旋转态时，测试粒子可在玻色星中心区域停留更长时间。通过比较旋转玻色星中获得的轨道近心点值与观测到的绕人马座 $A^*$ 运行的恒星的相应轨道，我们讨论了银河系中心天体物理玻色星可能的可观测效应。