非典型紧凑天体的光子环、引力透镜与 ISCO 分析——以 Einstein-标量-Maxwell 理论为例

在包含标量场 $\phi$ 与电磁场应力张量 $F$ 之间 $\mu(\phi) F$ 形式耦合的 Einstein-标量-Maxwell 理论中，我们研究了非典型紧凑天体（ECOs）及其在光子与质粒动力学中的观察特征。对于 $\mu(\phi)$ 在原点处发散且所有物理量保持有限的情形，我们证明了具有类 shell 结构的电荷 ECOs 的存在，其密度在中间半径处达到峰值。我们计算了它们的质量与半径，以及标量场与向量场的轮廓。在静止球对称背景下，我们进一步检验了光子环的存在性，并通过要求光子环不存在线性稳定性来对模型参数施加限制。在此条件下，来自 ECOs 的光子回声不存在。我们也计算了引力透镜偏转角 $\Psi$，并指出其在冲击参数与 ECO 半径同阶时达到最大值。最后，我们研究了巨型粒子的最内侧稳定圆轨道（ISCO）存在的参数组合。