关于用简单极坐标曲线近似黑洞阴影
高能天体物理现象
2020-09-09 v1 天体物理仪器与方法
广义相对论与量子宇宙学
摘要
嵌入在明亮、光学薄发射区中的黑洞会在其图像上留下近乎圆形的“阴影”，对应于观测者视线进入黑洞的区域。阴影边界依赖于黑洞的质量和自旋，通过高分辨率图像为这两者提供了可观测特征。然而，阴影边界的标准表达式最自然地由Boyer-Lindquist半径而非图像坐标参数化。我们探索了用椭圆和一类称为蚶线的曲线对阴影边界进行简单、近似的参数化。我们证明这些曲线对所有黑洞自旋和倾角都提供了优异且高效的近似。特别地，我们表明蚶线的两个参数自然地解释了由质量和自旋引起的三种主要阴影形变：尺寸、位移和不对称性。这些曲线便于直接对干涉测量数据进行参数化模型拟合，它们揭示了在实际测量限制下从图像估计黑洞性质时预期的简并性，并为利用黑洞图像对Kerr度规进行参数化检验提供了自然框架。
引用
@article{arxiv.2007.06732,
title = {On the approximation of the black hole shadow with a simple polar curve},
author = {Joseph R. Farah and Dominic W. Pesce and Michael D. Johnson and Lindy L. Blackburn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.06732},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 9 figures; accepted for publication in ApJ