旋转短发黑洞的强引力透镜效应及其对EHT观测的约束
广义相对论与量子宇宙学
2025-04-29 v3
摘要
对于仅在事件视界附近才显著影响短发的黑洞，研究其强引力透镜效应对于揭示这些短发的性质具有重要意义。本研究系统性地考察了旋转短发黑洞的强引力透镜效应，并对其短发参数 进行了约束。具体而言， 会导致事件视界半径、光子轨道半径和迹角参数均低于旋转 Kerr 黑洞。关于透镜系数 和 ，随着自旋参数 的增大，呈上升趋势，而 呈下降趋势。在对 M87* 和 Sgr A* 的观测模拟中，相对图像的角位置和角分离随 的增大而增大，而图像的放大率则呈相反趋势。 的存在仅加剧了这些趋势，而参数 抑制了这些趋势。更重要的是，旋转短发黑洞在时间延迟方面与其他黑洞模型存在显著差异。尤其在对 M87* 的模拟中，旋转短发黑洞与 Kerr 黑洞以及 Kerr-Newman 黑洞之间的时间延迟偏差可达数十小时。通过与 EHT 的观测数据进行比较分析，我们有效地约束了旋转短发黑洞的参数空间。结果表明，该模型在解释宇宙黑洞现象方面具有潜在应用前景，为区分不同黑洞模型提供了可能的理论依据。
引用
@article{arxiv.2408.01205,
title = {Strong Gravitational Lensing Effects of the Rotating Short-Haired Black Hole and Constraints from EHT Observations},
author = {Lai Zhao and Meirong Tang and Zhaoyi Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.01205},
year = {2025}
}