通过四维旋转黑洞阴影检验高斯-博内引力的性质

近期发现的新型四维静态球对称高斯-博内黑洞为利用天文观测检验高斯-博内引力提供了有前景的平台[Phys. Rev. Lett. 124, 081301 (2020)]。本文中，我们首先使用 Newman-Janis 算法得到旋转高斯-博内黑洞解，然后研究非旋转与旋转候选高斯-博内黑洞投射的阴影。结果表明，正的度规参数 $\alpha$ 缩小阴影，而负的度规参数扩大阴影。同时，对于特定自旋，阴影的畸变与两直径之比均随度规参数增大。与 Kerr 黑洞相比，正 $\alpha$ 使阴影畸变更大，负 $\alpha$ 使畸变更小。此外，我们利用 M87* 的观测计算了阴影的角直径。结果表明，(-4.5, 0) 内的负度规参数 $\alpha$ 更受青睐。由于负 $\alpha$ 出现负能量，我们的结果拓展了对高斯-博内引力的研究。我们相信对四维旋转黑洞的进一步研究可能为高斯-博内引力提供新见解。