首个黑洞光子环干涉形状的预测
广义相对论与量子宇宙学
2023-09-25 v2 高能天体物理现象
摘要
在温和的天体物理假设下，理论预测黑洞图像会显示一组透镜化的“光子环”，其携带底层时空几何的信息。尽管付出了巨大努力，迄今尚未观测分辨出此类环。然而，针对超大质量黑洞 M87* 与 Sgr A* 的首个（可能还有第二个）光子环的空间任务规划目前正在积极进行。在本工作中，我们研究被不同天体物理轮廓环绕的 Kerr 黑洞在时均图像中的干涉光子环特征。我们聚焦于首个、最易获取的光子环，其宽径比大于后续环，因此图像缺乏明确定义的直径。尽管如此，我们表明它在可见度空间中确实容许一个精确的依赖于角度的直径，Kerr 度规预测其追踪临界曲线的特定函数形式。我们发现，对大多数天体物理轮廓均可测量该干涉环直径，这为通过近未来对首个光子环的观测对强场广义相对论进行精确检验铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2305.12956,
title = {Prediction for the interferometric shape of the first black hole photon ring},
author = {Alejandro Cárdenas-Avendaño and Alexandru Lupsasca},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.12956},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 6 figures. V2: Minor changes to match the published version