利用绕 SgrA$^*$ 运行的热点测试一类非 Kerr 度规

SgrA$^*$是位于银河系中心的超大质量黑洞候选体，其在 X 射线、近红外和亚毫米波段表现出耀斑现象，这些现象可在热点模型框架内进行解释。绕黑洞运行的热点的光变曲线和图像受到多种狭义和广义相对论效应的影响，原则上可用于检验该天体是否为广义相对论中的 Kerr 黑洞。然而，我们在先前的研究中表明，相对于背景噪声和热点的模型依赖特性，相对论特征通常处于次要地位，最终最多只能估计最内稳定圆轨道的频率。在这种情况下，对 Kerr 度规的检验仅能与其他测量相结合进行。在本文中，我们考虑了一类非 Kerr 时空，其中热点轨道可能位于赤道面之外。这类度规很难通过吸积盘的研究加以约束，事实上，当前对恒星级质量和超大质量黑洞候选体的 X 射线观测无法给出有意义的界限。我们在此表明，近期的 SgrA$^*$ 观测或许能够做到这一点。如果热点足够靠近大质量天体，受多普勒蓝移影响的图像会比另一侧更亮，这在热点的质心轨迹中提供了一种特定的观测特征。我们得出结论，利用像 GRAVITY 这样的仪器对 SgrA$^*$ 进行精确的天体测量观测，应能够检验这类度规，除非在视向角较小这种不太可能的情况下。