重访恒星轨道与 Sgr A* 的四极矩
星系天体物理
2023-01-04 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
“无毛发”定理原则上可通过测量 Sgr A* 的自旋和四极矩，利用在其完整周期上测量的 S 恒星的轨道进动，在银河系中心进行检验。与原始方法相反，我们展示了为何通过测量半轨道上的进动角，使用单颗恒星的观测即可检验无毛发定理。存在观测和理论理由预期 S 恒星快速自转，我们已通过自旋-曲率耦合（Mathisson-Papapetrou-Dixon 方程的领头阶表现）量化了恒星自旋对未来四极矩测量的影响。我们发现它们通常会遭受几个百分点量级的误差，但对于某些轨道参数，误差可能高得多。我们重新审视了可能阻碍未来四极矩测量的天体物理噪声源这一更一般的问题，发现可测量进动角的明智选择常可消除单个噪声源。我们推导了可消除质量进动这一大噪声源、恒星自旋引起的自旋-曲率耦合这一新噪声源，以及恒星势中瞬态四极矩引起的更复杂噪声源的可观测量的优化组合。
引用
@article{arxiv.2207.02226,
title = {Revisiting Stellar Orbits and the Sgr A$^*$ Quadrupole Moment},
author = {Yael Alush and Nicholas Chamberlain Stone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.02226},
year = {2023}
}
备注
Minor changes made for consistency with PRD version