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环绕相对论流体球的亮点的观测性质

广义相对论与量子宇宙学 2024-03-11 v2

摘要

本工作中,我们分析了当各向同性发射源(称为亮点)环绕时相对论流体球的观测性质。我们考虑了四种不同致密度区间的流体星构型,从 Buchdahl 极限到非超致密解,从而得到具有定性不同测地结构与观测性质的流体星。我们表明,处于 Buchdahl 极限的流体星的观测性质与 Schwarzschild 黑洞的定性相似,而对于更稀疏的构型,可发现类似于其他根本不同模型(例如有和无自相互作用的玻色子星构型)的观测性质。对于半径在 2.25M<R<3M2.25M<R<3M 范围内的解(其中 MM 为流体星总质量),光环(LR)对的存在(在 R=3MR=3M 时退化)导致了额外观测特征的出现,例如次级像与 LR 贡献,这使得能够将这些模型与黑洞对应体区分开。我们还分析了由薄壳支撑的流体星构型,并证明对于这些解内 LR 的稳定性增强,导致光子有效势中出现不可微极值。我们的结果表明,致密流体星构型依照当前一代观测实验提供了对黑洞情景合适且物理相关的替代。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.12681,
  title  = {Observational properties of hot-spots orbiting relativistic fluid spheres},
  author = {Hanna Liis Tamm and João Luís Rosa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12681},
  year   = {2024}
}

备注

15 pages, 12 figures, v2: published version