利用事件视界望远镜对人马座 A* 的观测检验无毛定理
高能天体物理现象
2014-03-05 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
事件视界望远镜 (EHT) 作为一种毫米波甚长基线干涉测量阵列，其问世使得对少数超大质量黑洞的亚视界尺度结构进行空间分辨研究成为可能。在这些目标中，位于银河系中心的超大质量黑洞人马座 A* (Sgr A*) 具有最大的角截面。迄今为止，这些研究主要集中在黑洞自旋的测量以及低光度吸积模型的验证上。然而，EHT 数据分析的一个关键输入是黑洞时空的结构，因此这些观测为检验克尔 (Kerr) 度规在天体物理黑洞中的适用性提供了新的契机。在此，我们展示了利用准克尔度规对 Sgr A* 周围辐射低效吸积流 (RIAF) 的首次模拟图像；该度规除了完全表征广义相对论中黑洞的质量和自旋外，还包含一个独立的四极矩。我们表明，这些图像与具有相同自旋的克尔黑洞周围的 RIAF 图像可能存在显著差异，并证明了利用现有 EHT 数据通过限制相对于克尔度规的四极偏离来检验无毛定理的可行性。同样重要的是，我们发现盘倾角和自旋取向角对额外参数的引入具有鲁棒性，这增强了基于 EHT 观测并假设克尔度规的先前估计的可信度。然而，目前对克尔度规潜在修正的限制仍然较弱。
引用
@article{arxiv.1311.5564,
title = {Testing the No-Hair Theorem with Event Horizon Telescope Observations of Sagittarius A*},
author = {Avery E. Broderick and Tim Johannsen and Abraham Loeb and Dimitrios Psaltis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.5564},
year = {2014}
}
备注
15 pages, 9 figures, submitted to ApJ