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4维爱因斯坦-高斯-波尔纯凯尔斯引力下旋转黑洞的视觉特征:受EHT约束下的薄吸积盘

高能天体物理现象 2026-04-22 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

本研究探讨了在4维爱因斯坦-高斯-波尔纯凯尔斯引力框架内的旋转黑洞(BH)的视觉特征,考虑两种照明模型:天体光球和薄吸积盘。为可视化黑洞阴影图像,我们采用最新的鱼眼相机模型和射线追迹方法。随后,我们关注耦合参数α\alpha和自旋参数aa对阴影图像的影响。结果表明,随着α\alpha的增大,阴影半径减小而阴影偏差增加。然而就aa而言,阴影半径略微增加于相应的阴影偏差。对于天体光球,α\alpha增大导致相应的光子环减小,而随着aa增大,空间旋转效应变得更为突出。对于薄吸积盘,我们将其内边缘增强至黑洞事件视界,并讨论了最内层稳定圆轨道内外区域的粒子运动。结果显示,随着aa的变化,阴影逐渐呈不对称,而随着α\alpha的变化,整体内阴影的大小逐渐减小。随后,我们还研究了红移配置在盘上的不同特征,涵盖直接图像和透镜成像。此外,我们使用来自M87*和Sgr A*的最新观测数据,对α\alpha施加了特定参数约束;结果表明,我们所考虑的黑洞模型是一致的。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.18628,
  title  = {Visual Characteristics of a Rotating Black Hole in $4$D Einstein-Gauss-Bonnet Gravity with Thin Accretion Disk Under EHT Constraints},
  author = {Muhammad Israr Aslam and Manahil Ali and Abdul Malik Sultan and Xiao-Xiong Zeng and Sultan Hussain},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.18628},
  year   = {2026}
}

备注

This article contains 32 pages, 25 equations, 13 figures and 82 references