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用超快光子计数器探测$H_0$和解析活动星系核盘

宇宙学与河外天体物理 2025-03-28 v1 天体物理仪器与方法 广义相对论与量子宇宙学

摘要

强度干涉测量是一种几十年前发展的技术,近年来由于光电探测器技术的进步而复兴。我们研究了长基线光学强度干涉测量观测与快速吸积超大质量黑洞相关的明亮活动星系核的潜力。我们认为,类似于现有切伦科夫阵列面积的现实望远镜阵列,如果配备现代高精度单光子探测器,可以实现足够高的信噪比,不仅能探测遥远的活动星系核,还能详细研究它们。我们通过考虑两个例子来探索此类观测的科学潜力。首先,我们发现对明亮邻近活动星系核的强度干涉测量观测可以详细研究驱动活动星系核的中心吸积盘,从而重建许多盘性质,如径向轮廓。其次,我们认为强度干涉仪可以在宇宙学距离上空间分辨活动星系核的宽线区,从而结合反响映射提供对这些活动星系核的角直径距离的几何测定。由于这种测量可以对距离数百兆秒差距的活动星系核进行,因此可以直接测量哈勃膨胀率H0H_0,精度足以解决最近的哈勃张力。最后,我们推测了更大强度干涉仪阵列将实现的未来应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.15903,
  title  = {Probing $H_0$ and resolving AGN disks with ultrafast photon counters},
  author = {Neal Dalal and Marios Galanis and Charles Gammie and Samuel E. Gralla and Norman Murray},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.15903},
  year   = {2025}
}