当前用黑洞阴影检验引力理论的能力
星系天体物理
2018-09-06 v1 高能天体物理现象
广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们的银河系中心人马座 A*（Sgr A*）被认为藏有一个超大质量黑洞（BH），追踪单个绕转恒星的观测支持了这一观点。事件视界望远镜合作组织（EHTC）即将进行的亚毫米甚长基线干涉（VLBI）对 Sgr A* 的成像预计将为该超大质量 BH 的存在提供关键证据。我们评估了当前利用 EHTC 图像判断其对应于爱因斯坦广义相对论（GR）预言的 Kerr BH 还是对应于其他引力理论中的 BH 的能力。为此，我们进行了广义相对论磁流体力学（GRMHD）模拟，并使用广义相对论辐射转移（GRRT）计算生成了磁化吸积流落向 Kerr BH 的合成阴影图像。此外，我们首次对膨胀子 BH 进行了 GRMHD 模拟与 GRRT 计算，将其作为其他引力理论的典型解。采用 2017 年 EHTC 观测的 VLBI 配置，我们发现区分不同引力理论的 BH 可能极为困难，从而凸显在将 BH 图像解释为 GR 检验时需极为谨慎。
引用
@article{arxiv.1804.05812,
title = {The Current Ability to Test Theories of Gravity with Black Hole Shadows},
author = {Yosuke Mizuno and Ziri Younsi and Christian M. Fromm and Oliver Porth and Mariafelicia De Laurentis and Hector Olivares and Heino Falcke and Michael Kramer and Luciano Rezzolla},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.05812},
year = {2018}
}
备注
Published in Nature Astronomy on 16.04.18 (including supplementary information); simulations at https://blackholecam.org/telling_bhs_apart/