超 Kerr 脱落测试的标量捷径及其与黑洞阴影观察的互补性

在大角动量极限下，黑洞(BH)的准正规模式可在 eikonal 近似中计算。这种近似常被外推至低角动量，以获得主导脱落模式的粗略估计。虽然这种方法不够精确，但在动力学复杂的广义相对论之外的理论中，或对于缺乏基本理论基础的现象学度量标准时，尤为便利。本文探讨了一种互补的近似策略：我们精确计算在 BH 背景上传播的试验标量场的准正规模式，并将其与广义相对论预测之间的 \emph{偏差} 作为相应修正的引力准正规模式的代理。对于 Kerr-Newman 和 Einstein-scalar-Gauss-Bonnet BH，我们显示该方法在十几 percent 的精度内复现了精确修正（包括不同自由度之间的耦合），这一精度足以应用于保持在百分之几水平的脱落测量。此外，该方法通常与 eikonal 近似相当，或更准确。我们随后对同样的策略用于广泛使用的用于 BH 成像中的引力测试的现象学度量标准。通过首次计算这些度量标准中大型家族的标量准正规模式，我们发现当前的脱落约束相当于，或在某些情况下更严格于来自 BH 阴影观察所得的约束，同时也提供了对此前无法访问的部门的互补约束。