中文

循环量子引力中非奇点旋转黑洞的阴影与观测图像

广义相对论与量子宇宙学 2024-10-30 v2

摘要

考虑天体光源和薄盘光源后,我们采用反向光线追迹方法仔细研究了循环量子引力中非奇点旋转黑洞的阴影、内阴影及观测图像。结果表明,量子参数 λ\lambda 的增加会导致阴影缩小,同时增加其非圆形度。与 SgrA* 比较后,M87* 的阴影角直径对约束这些非奇点旋转黑洞的观测特性具有更强约束力。对于天体光源,参数 λ\lambda 确实影响黑洞阴影附近光线的扭曲,但这种效应相对较小,仅在接近阴影时才显著。当存在围绕黑洞的薄吸积盘时,结果显示对于任意观察位置,参数 λ\lambda 对内阴影形状影响不大。然而,它会减小内阴影的大小、降低观测光强度,并缩窄红移阴影图像的宽度,无论吸积盘是顺时针还是逆时针。同时,黑洞的薄盘图像无法有效反映其内部结构。最终,我们可以得出结论,这些非奇点旋转黑洞的一个关键观测特征是:黑洞的自旋参数越大,其上限 λ\lambda 效应就越小。此外,参数 λ\lambda 会减弱引力场的强度,从而削弱观测图像。这可能为约束黑洞参数、识别量子引力效应以及区分循环量子引力黑洞提供可能的途径,尽管它无法用于区分黑洞的非奇点特性。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.17295,
  title  = {The shadow and observational images of the non-singular rotating black holes in loop quantum gravity},
  author = {Guo-Ping Li and He-Bin Zheng and Ke-Jian He and Qing-Quan Jiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.17295},
  year   = {2024}
}

备注

28pages,14figures,made some corrections and updated some references