利用黑洞阴影测试引力理论的未来能力
广义相对论与量子宇宙学
2025-11-12 v1 高能天体物理现象
摘要
Event Horizon Telescope Collaboration(EHT)对超大质量黑洞(BH)的视界尺度图像为测试广义相对论及其他引力理论提供了新的机会。鉴于未来项目，如下代Event Horizon Telescope(ngEHT)和Black-Hole Explorer(BHEX)，具备增强我们探测极端引力的潜力，是合理的去询问：'两种黑洞图像会有何不同？'为回答此问题并评估这些项目测试引力理论的能力，我们利用广义相对论磁流体力学和辐射传递模拟，调查一类广泛的吸积BH图像偏离Kerr解的情况。通过测量不同BH图像之间的不匹配，我们展示，未来的任务将能够在图像不匹配超过至之间(取决于所采用的图像比较度量)时，区分大量BH解与Kerr解。这些结果表明，未来的视界尺度成像即便仅具备百分之几乊级的图像保真度，也能对Kerr度量的偏离置放有意义的观测约束，从而测试广义相对论的强场预言。
引用
@article{arxiv.2511.03789,
title = {The future ability to test theories of gravity with black-hole shadows},
author = {Akhil Uniyal and Indu K. Dihingia and Yosuke Mizuno and Luciano Rezzolla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03789},
year = {2025}
}
备注
Published in Nature Astronomy