广义相对论与量子宇宙学
[提交于 2022年11月2日
]
标题: 强引力中的参考系拖拽观测特征
标题: Observational Signatures of Frame Dragging in Strong Gravity
摘要: 在旋转大质量天体存在的环境中,轨道物体会经历一种称为伦斯-蒂林效应的引力磁性参考系拖拽效应,该效应已在弱场极限中被实验确认。 在强场极限下,接近旋转黑洞视界的地方,参考系拖拽变得极其强烈,所有物体都必须与黑洞的角动量一起旋转。 在这项工作中,我们进行广义相对论数值模拟,以识别在强场极限下当下落气体在吸积过程中被迫改变旋转方向时出现的参考系拖拽可观测特征。 在总强度图像中,下落流由于切向速度的改变而表现出“S”形特征。 在线性偏振中,空间分辨偏振刻度的手性随半径的变化而翻转,这编码了由于拖拽等离子体中的磁通量冻结而发生的磁场几何过渡。 利用全球望远镜网络,事件视界望远镜合作组织已经证明,现在可以在事件视界尺度上直接成像黑洞。 我们表明,本文描述的现象将可以被下一代事件视界望远镜(ngEHT)以及阵列向太空的扩展所探测,这些设备将在事件视界尺度上产生具有更高空间分辨率和动态范围的空间分辨图像。
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