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慢行近似能用于黑洞的电磁观测吗? (英语) 兹比尔1338.83096

概述:未来对黑洞的电磁观测可能使我们能够在强场状态下测试广义相对论。然而,此类测试需要了解修正引力理论中的旋转BH解,其中一类不允许克尔度量作为解。修正理论中的几个旋转BH解仅在慢转近似中发现(即假设自旋角动量远小于质量平方)。在此,我们研究了由于这些BH度量的近似性质而产生的系统误差相对于观测误差是否足够小,以允许在电磁观测中使用它们来限制与GR的偏差。我们通过考虑从克尔度量的慢行近似构造的电磁观测值是否可以与从全克尔度量构造的观测值相匹配,系统误差小于当前观测误差来解决这个问题。我们重点关注BH阴影和连续谱观测,因为它们受吸积盘物理影响最小,目前的观测误差约为10%。我们发现,对于无量纲自旋(chi leqsleat 0.6)的BHs所产生的阴影,使用二阶缓慢旋转克尔度量引入的分数系统误差最多为2%。我们还发现,对于无量纲自旋为\(chi \ lesssim 0.9\)的BH,在构造连续谱观测值时,使用慢旋转克尔度量作为精确度量引入的系统误差可以忽略不计。我们的结果表明,在慢行近似中发现的修正重力解可用于约束连续谱和BH阴影观测与GR的实际偏差。

MSC公司:

83元57 黑洞
85甲15 星系和恒星结构
78A25型 电磁理论(通用)
83D05号 爱因斯坦以外的相对论引力理论,包括非对称场理论
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