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事件视界望远镜影片中的旋转

高能天体物理现象 2023-07-12 v2

摘要

事件视界望远镜(EHT)已经拍摄了 M87* 和人马座 A* 的图像,并且很快将产生图像的时间序列,即影片。为此,我们描述了一种利用自相关技术从影片中测量旋转速率或图样速度 Ωp\Omega_p 的方法。我们在具有已知旋转速率的高斯随机场模型上验证了该技术,并将其应用于基于广义相对论磁流体动力学模拟的人马座 A* 合成图像库。我们预测 EHT 影片的 Ωp1\Omega_p \approx 1^\circGMc3GMc^{-3},这约为发射区开普勒轨道频率的 15%15\%。我们可以合理地将模型中看到的缓慢旋转归因于向内传播的螺旋激波的图样速度。我们还发现 Ωp\Omega_p 强烈依赖于倾角。该技术的应用将使我们可以将未来的 EHT 影片与 GRAVITY 在近红外耀变中观测到的人马座 A* 顺时针旋转进行比较。对未来 M87* 和人马座 A* 的 EHT 观测进行图样速度分析,也可能为黑洞倾角和自旋提供新的约束,以及黑洞质量的独立测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.03826,
  title  = {Rotation in Event Horizon Telescope Movies},
  author = {Nicholas S. Conroy and Michi Bauböck and Vedant Dhruv and Daeyoung Lee and Avery E. Broderick and Chi-kwan Chan and Boris Georgiev and Abhishek V. Joshi and Ben Prather and Charles F. Gammie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.03826},
  year   = {2023}
}