基于 QPO 观测测试量子修正黑洞：粒子动力学与吸积流动力学研究

我们研究了围绕旋转量子修正黑洞（QCBH）的测试粒子振荡，QCBH 由质量 $M$、自旋 $a$ 和量子形变参数 $b$ 决定。通过推导径向（$\Omega_r$）和垂直（$\Omega_\theta$）振荡频率，我们探讨了其对时空参数的依赖性，表明量子修正 ($b \neq 0$) 显著改变了相对于经典 Kerr 情况的动力学。通过对 QCBH 周围的吸积进行数值建模，我们进一步检验了 $b$ 对强场现象的影响，比较了结果与 test 粒子动力学和观测数据。我们的分析揭示了：1. 量子修正将 ISCO 向外偏移，$b$ 改变有效势能和稳定圆运动条件；2. 势能的曲率以及因此的振荡频率改变 $\Omega_r$ 对典型 $b$ 值显示出最高达 25% 的偏差，凸显对量子效应的敏感性；3. 预cession 行为被修改：虽然 Lense-Thirring precession ($\Omega_{LT}$) 主要由 $a$ 决定，但近黑洞处的圆偏近心 precession ($\Omega_P$) 受 $b$ 显著影响；4. 吸积盘仿真确认了 $b$ 的物理效应，与 test 粒子分析结果良好一致。此外，通过两种方法获得的准周期振荡（QPO）频率与来自像 GRS $1915+105$、GRO $J1655{-}40$、XTE $J1550{-}564$ 和 $H1743{-}322$ 的观测低频 QPO 一致。独特的频率轮廓和改变的比率提供了可区分 QCBH 与经典黑洞的观察特征。我们的发现为 X射线 timing 和Constraining quantum gravity 参数提供了可测试的预测。