被黑洞围绕的旋转黑洞阴影
广义相对论与量子宇宙学
2026-05-26 v2
摘要
暗物质 (DM) 是宇宙基本组成部分，其对黑洞 (BH) 阴影的影响尤其值得关注，特别是已确认的旋转 BH，这些 BH 已被 EHT 观测到。本文使用 Newman-Janis 算法 (NJA) 将被 DM 包围的 Schwarzschild 黑洞推广到轴对称 Kerr 黑洞，探讨其事件视界和 ergosphere 结构。通过 null geodesics，我们检验 DM 质量 (M) 对 BH 阴影的影响，包括其半径、失真和相关能量辐射率。我们的分析显示，DM 在临界质量以下对阴影影响可忽略不计;一旦超过此阈值，所有 BH 结构都会显著扩张。此外，DM 能稳健地维持阴影的近圆形形状，即使对于高度旋转的 BH 也是如此。这种在高 DM 质量下的显著结构扩张可能超过当前观测限制，表明若要与天文观测一致，DM 必须不存在于 BH 附近或其局部质量必须保持在此临界值以下。
关键词
引用
@article{arxiv.2604.11822,
title = {Shadow of rotating black hole surrounded by dark matter},
author = {Haiyuan Feng and Ziqiang Cai and Rong-Jia Yang and Jinjun Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.11822},
year = {2026}
}
备注
34,34