广义相对论与量子宇宙学
[提交于 2025年4月2日
(v1)
,最后修订 2025年8月6日 (此版本, v2)]
标题: 非线性电动力学黑洞及其在检验引力修改理论中的作用
标题: Nonlinear electrodynamic black holes and their role in testing modified theories of gravity
摘要: 黑洞(BHs)的性质及其与经典广义相对论(GR)的潜在偏差仍然是现代天体物理学中的核心问题。非线性电动力学(NED)提供了一种有前景的机制,用于构建避免奇点的同时保留关键天体物理特性的常规黑洞。在本工作中,我们分析了受NED启发的黑洞,并利用事件视界望远镜(EHT)观测数据进行贝叶斯参数估计,得出了磁参数的约束。我们得到了M87*的$q = 0.63 ^{+0.68}_{-0.44} \times 10^9 M_{\odot}$和Sgr A*的$q = 0.33 ^{+0.36}_{-0.23} \times 10^6 M_{\odot}$,这些参数影响了它们的视界结构。与施瓦茨希尔德解的比较突显了几何结构和视界性质的偏差,强调了NED的影响。我们还研究了观测特征,包括黑洞阴影和引力透镜效应。使用$R_{\text{sh}} = r_{\text{ph}} \sqrt{1/f(r_{\text{ph}})}$,我们在均匀和非均匀等离子体条件下探索了阴影特征,揭示了由于NED效应导致的与GR预测的偏差。通过分析光子球位移和透镜模式,我们识别了区分这些黑洞与经典黑洞的可观测特征。我们的结果表明,NED引起的修改可能在强场区域留下可检测的痕迹,为测试替代引力模型开辟了途径。未来的任务,如激光干涉空间天线(LISA)和新一代X射线天文台,以及EHT的持续观测和激光干涉引力波天文台与Virgo(LIGO--Virgo)的引力波探测,对于完善这些模型的约束将是至关重要的。
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