规则黑洞与类子地平线无视界致密物体的阴影与光子环
摘要
一个足够致密以至于具有不稳定束缚轨道的天体,当被吸积盘包围时,其光学外观预期由一圈包围中央亮度凹陷(通常称为阴影)的发光辐射环主导。尽管存在观测限制,这一图像的粗略细节现已由 EHT 合作组对 M87 和银河系超大质量中心天体的成像结果所确认。然而,这两种特征——环与阴影——的精确表征取决于背景几何与吸积盘之间的相互作用,因此是检验我们关于致密物体本质及强场区引力场本身理论的肥沃土壤。在本工作中,我们利用这两种特征来检验一个在规则黑洞与无视界致密物体之间插值的连续解族,该族解出现在 Eddington 启发的 Born-Infeld 引力理论中,这是爱因斯坦广义相对论(GR)的一个可行扩展。为此,我们考虑了此类构型的七个独特类别(五个黑洞与两个可穿越虫洞),并在几何与光学薄的吸积盘照明下研究它们的光学外观,该吸积盘以文献中先前提出的三种解析强度分布单色发射。我们构建了此类图像,并考虑了由多次穿过吸积盘的光线产生、叠加在主辐射环之上的子环结构。我们详细讨论了相对于其 GR 对应物的修正、不稳定近束缚轨道的 Lyapunov 指数,以及三种强度分布下黑洞与可穿越虫洞之间的差异。
引用
@article{arxiv.2302.12064,
title = {Shadows and photon rings of regular black holes and geonic horizonless compact objects},
author = {Gonzalo J. Olmo and João Luís Rosa and Diego Rubiera-Garcia and Diego Sáez-Chillón Gómez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.12064},
year = {2023}
}
备注
25 pages, 53 individual figures; v2: many modifications and additions, changes to the styles of figures, new tables; version accepted for publication on Class. Quant. Grav special issue"CQG - Focus issue on Quantum Gravity Phenomenology in the Multi-Messenger Era: Challenges and Perspectives extension"