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修正 Bardeen 黑洞的观测特征:黑洞阴影与强引力透镜

广义相对论与量子宇宙学 2023-11-21 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

本文致力于通过阴影与强透镜观测研究修正 Bardeen 黑洞的观测特征。已通过数值与图形方式研究了修正 Bardeen 黑洞参数 q、g 以及参数 μ\mu 对黑洞阴影半径的影响。近期,EHT 合作组观测到了超大质量黑洞 M87M87^*SgrASgrA^* 的影像与阴影,其中 M87M87^* 的阴影角直径 θd=42±3\theta_d=42\pm3SgrASgrA^*θd=51.8±2.3\theta_d=51.8\pm2.3。对于固定的 g 值,已利用 EHT 合作组关于 M87M87^*SgrASgrA^* 阴影角直径的数据对修正黑洞参数 q 与 μ\mu 进行了约束。观测到修正 Bardeen 黑洞参数 μ\muqq 的约束范围:对于 M87M87^*0.89μ/8M20.4-0.89\leq \mu/8M^2 \leq 0.40q0.1850\leq |q|\leq 0.185;对于 SgrASgrA^*1.38μ/8M20.1-1.38\leq \mu/8M^2 \leq 0.10q0.0580\leq |q|\leq 0.058,均保持固定值 g/2M=0.2g/2M=0.2。除黑洞质量 M 外,修正 Bardeen 黑洞具有附加参数 μ\muggqq,作为超大质量黑洞 M87M87^*SgrASgrA^*;并观测到其可作为可行的天体物理黑洞候选体。此外,还在强场极限下对修正 Bardeen 黑洞的引力透镜进行了数值与图形研究,并与其他普通天体物理黑洞如 Schwarzschild(μ=&q=0\mu=\&q=0)与正规 Bardeen(μ=0\mu=0)黑洞进行了比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.11798,
  title  = {Observational Signatures of Modified Bardeen Black Hole: Shadow and Strong Gravitational Lensing},
  author = {Niyaz Uddin Molla and Amna Ali and Ujjal Debnath},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.11798},
  year   = {2023}
}

备注

20 pages, 30 figures