利用恒星轨道检验银心黑洞的性质
星系天体物理
2010-05-18 v1 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
银心超大质量黑洞的自旋和四极矩原则上可以通过对在毫秒差距 (mpc) 距离上运行的恒星进行天体测量监测来测量，从而检验广义相对论的“无毛”定理 (Will 2008)。一个复杂因素是来自其他恒星的摄动，这可能会引起与广义相对论效应相同量级的轨道进动。该区域中预期的恒星数量足够少，因此可以进行完整的 N 体模拟。我们展示了一组此类综合模拟的结果，其中包括对自旋轨道效应的后牛顿处理。考虑了恒星和恒星残骸分布的多种可能模型。我们发现，对于距离黑洞超过约 0.5 mpc 的恒星，恒星摄动可能会掩盖由参考系拖曳引起的信号，而四极矩的测量可能需要观测距离黑洞约 0.2 mpc 以内的恒星。该区域中高比例的恒星残骸（例如 10 倍太阳质量的黑洞）将使所有半径上的广义相对论检验变得困难。我们讨论了将恒星摄动效应与广义相对论效应分离的可能性。
引用
@article{arxiv.0911.4718,
title = {Testing Properties of the Galactic Center Black Hole Using Stellar Orbits},
author = {David Merritt and Tal Alexander and Seppo Mikkola and Clifford M. Will},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.4718},
year = {2010}
}
备注
18 pages, 9 figures