Note on the Cardoso-Pani-Rico parametrization to test the Kerr black hole hypothesis
构造一个描述天体物理黑洞候选者周围时空几何的通用参数化模型是检验Kerr黑洞假设的重要步骤。在过去的几年里，Johannsen-Psaltis度规一直是最常见的框架，以研究可能偏离克尔解决方案与目前和不久的将来的观察。最近，Cardoso，Pani和Rico提出了一个更一般的参数化。本文的目的是在一个特定的背景下，即几何薄和光学厚的吸积盘的热谱研究这个新的度量。最相关的发现是，看起来像非常快速旋转的克尔黑洞的物体周围的时空几何可能仍然与克尔解有很大的偏差。约翰森-普萨尔蒂斯度规则不是这样，这意味着后者缺少了一类重要的非克尔时空。
2014-08-19 astro-ph.HE gr-qc
Testing the Kerr black hole hypothesis with the continuum-fitting and the iron line methods: the case of GRS 1915+105
连续拟合和铁线方法是目前探测吸积黑洞强引力区的两种主要方法。本文利用GRS 1915+105中的恒星质量黑洞对Kerr黑洞假说进行了检验，分析了5个盘主导的RXTE谱和1个反射主导的Suzaku谱。从连续拟合和铁线方法的约束的组合有可能提供更严格的测试的克尔度规。我们对Johannsen变形参数$α_{13}$的约束是3 $σ$时的$-0.15 < α_{13} < 0.14$，其中当$α_{13} = 0$时恢复Kerr度量。
2022-01-12 astro-ph.HE gr-qc
Testing the Kerr metric using X-ray reflection spectroscopy: spectral analysis of GX 339-4
在吸积黑洞的高能谱中，通常可以观察到吸积盘的X射线再加工（反射）的特征，并且可以用来探测这些物体周围的强引力区域。在本文中，我们扩展了以前的工作在文献中，我们采用了一个完整的发射模型，在非克尔时空的相对论反射，以证明一种方法，测试克尔黑洞假设。我们分析了在罗西X射线定时探测器（RXTE）的正比计数器阵列获得的合成光谱，恒星质量的黑洞GX 339-4在其最明亮的硬态。具有显着的灵敏度~0.1%和40万计数在3-45千电子伏波段捕捉反射光谱中的微弱功能，我们证明，它是可能的与现有的数据和适当的模型，以限制黑洞自旋$a_*$和变形参数，量化偏离克尔度规。我们的测量获得的最佳拟合模型，这应该被视为主要的概念证明，是$a_*=0.92^{+0.07}_{-0.12}$和$α_{13}=-0.76^{+0.78}_{-0.60}$与90%的置信水平，是一致的假设，紧凑的对象在GX 339-4是一个克尔黑洞。我们还讨论了物理模型的选择和采用的发射率剖面可能会对$α_{13}$和自旋的约束产生影响。为了能够使用X射线反射光谱进行克尔度规测试，必须提高我们对吸积黑洞的天体物理理解，例如，吸积流和日冕的性质。
2020-05-13 astro-ph.HE gr-qc
About the ability of agnostic X-ray tests of the Kerr Hypothesis to discover new physics
本研究通过模拟X射线观测，评估了克尔假设的不可知论测试发现新物理的能力，发现其有效但约束力可能低于特定理论分析。
2024-03-19 astro-ph.HE gr-qc
Testing the Kerr metric with X-ray Reflection Spectroscopy of Mrk 335 Suzaku data
爱因斯坦的引力在弱场引力极限下进行了广泛的测试，结果与理论预测一致。存在着超越广义相对论的理论，它们在强场区域修正了引力，但在弱场区域与广义相对论一致。天体物理学上的黑洞被认为是由克尔度规描述的，并且是用电磁辐射测试强引力的合适候选者。我们进行这样的测试，通过拟合一个朱雀数据集的窄线塞弗特1（NLS 1）星系Mrk 335与X射线反射光谱，使用约翰森度量模型的黑洞时空和测试偏离克尔。我们发现，数据是最好的混合模型，包括部分覆盖吸收和反射组件建模。这是第一次为高通量（低反射）Mrk 335数据集提出这样的模型。我们将Johannsen变形参数$α_{13}$约束为具有自旋参数$a_{*}>0.8$的$-1.5<α_{13}<0.6$，并将$α_{22}$参数约束为具有$a_{*}>0.7$的$-0.4<α_{22}<2.1$，两者均在99%置信水平。虽然在克尔度量的大偏差的额外的解决方案显示与上述的统计相似性，进一步的分析表明，这些解决方案可能是我们无法控制的不确定性的表现，并不代表数据。因此，我们的结果是一致的想法，在Mrk 335的中心超大质量的紧凑的对象是由克尔度规描述。
2019-07-09 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic reflection spectra of super-spinning black holes
我们在非Kerr时空中构造了一个相对论反射模型，在这个模型中，依赖于度规的形变参数，存在具有自旋参数$|a_*| > 1$的黑洞解.我们应用我们的模型来拟合四个Seyfert星系（Ton S180，Ark 120，1H 0419 -577和Swift J0501.9-3239）的朱雀数据。这些星系的中心超大质量黑洞，以前被解释为接近极端的克尔黑洞。对于Ton S180和1H 0419 -577，我们的测量结果仍然与Kerr假设一致。对于Ark 120和Swift J0501.9-3239，在3- $σ$处未回收克尔溶液。我们讨论了我们的结果和模型中可能存在的系统不确定性。
2020-05-20 astro-ph.HE gr-qc
Black holes: on the universality of the Kerr hypothesis
在多大程度上，所有天体物理学上的、暗的、致密的物体都是黑洞（BH），并由克尔几何描述？我们开始挑战这个通常被称为“克尔假设”的非凡想法的普遍性。在建立其合理性和及时性，我们定义了一个最小的合理性标准的替代模型的黑暗紧凑的对象。然后，作为原理的证明，我们讨论具体的，动态鲁棒的非克尔黑洞和无视界的模仿者，1）通过基本的理论，特别是动力学，测试，2）匹配（一些）最先进的天体物理观测值和3）只出现在一些（宏观）尺度。这些例子说明了克尔假设的普适性（在所有宏观尺度上）如何受到挑战。
2022-04-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Testing the Kerr hypothesis beyond the quadrupole with GW241011
Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）；University of Birmingham（伯明翰大学）；The University of Texas at Austin（得克萨斯大学奥斯汀分校）；Chennai Mathematical Institute（金奈数学研究所）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
通过GW241011事件测试双星合并中四极子和八极子时刻的偏离，验证 Kerr 假设并首次约束八极子时刻。
2026-04-10 astro-ph.HE gr-qc
XSPEC model for testing the Kerr black hole hypothesis using the continuum-fitting method
我们提出了NKBB，一个描述参量黑洞时空中薄吸积盘热谱的XSPEC模型。我们采用Novikov-Thorne模型来描述吸积盘，并采用Cunningham提出的传递函数形式来存储时空度规的所有相对论效应。当前版本的模型假设了约翰森度规，但它可以很容易地扩展到任何静止的、轴对称的和渐近平坦的时空，而不具有病态性质。该模型可以在XSPEC软件包中用连续拟合方法检验天体物理黑洞的克尔性质。
2019-05-14 astro-ph.HE gr-qc
About the Kerr nature of the stellar-mass black hole in GRS 1915+105
我们利用吸积盘反射模型XHILL_NK对GRS 1915+105中恒星质量黑洞周围的时空几何进行了检验。我们采用Johannsen度规，形变参数为$α_{13}$和$α_{22}$，当$α_{13} = α_{22} = 0$时，Kerr解被恢复。我们分析了2012年的NuSTAR观测，根据所采用的天体物理模型获得变形参数的消失和非消失值。在我们以前对其他来源的测试中没有发现类似的困难。这项工作的结果可以揭示适合使用X射线反射光谱测试克尔度规的源的选择，以及我们的反射模型中更迫切需要改进的部分。
2019-04-12 astro-ph.HE gr-qc
Tests of the Kerr hypothesis with GRS 1915+105 using different RELXILL flavors
在以前的论文中，我们试图通过分析2012年的NuSTAR数据来测试GRS 1915+105中恒星质量黑洞的Kerr性质，使用我们的反射模型TRILL_NK。我们发现，反射分量的强度分布的选择是至关重要的，最终我们无法得到任何约束的时空度量周围的黑洞在GRS 1915+105。本文利用2007年的朱雀资料对同一震源进行了研究。我们确认，强度分布起着重要的作用，但现在我们发现相当严格的约束条件与克尔假设一致。与我们以前的研究的关键区别可能是较低的磁盘温度在朱雀观测和较高的能量分辨率附近的铁线的朱雀数据。我们还应用不同的ECOXILL风味（不同的描述的日冕光谱和可变盘电子密度）获得基本相同的结果。因此，我们的结论是，这种选择是不是很重要，我们的测试的克尔假设，而强度分布确实起着重要的作用，并与高质量的数据，它是可能的测量时空度规和强度分布。
2019-10-21 astro-ph.HE gr-qc
Testing exterior spacetime of the neutron star via X-ray reflection spectroscopy
中子星的外部几何可以近似为一个参数化度规的相对论多极矩，使用恩斯特势形式。这种时空可以用天体物理学黑洞的电磁波观测来检验。在本文中，我模拟了一个薄吸积盘的X射线反射谱与未来的X射线任务。本工作的目的是了解X射线反射谱是否能从广义相对论的克尔解中分辨出中子星。我发现对于自旋和多极矩参数的较高值，中子星铁线的形状有很小的差异。中子星铁谱线和克尔铁谱线的偏差很小，很难区分。此外，慢旋转中子星的电磁波观测与广义相对论的克尔黑洞有一定的一致性。
2018-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Towards precision tests of general relativity with black hole X-ray reflection spectroscopy
天体物理学上的黑洞系统是在强场状态下检验爱因斯坦引力理论的理想实验室。我们最近开发了一个框架，它使用黑洞系统的反射光谱进行精确的测试广义相对论的克尔黑洞假设的测试。本文利用我们的盘反射模型分析了XMM-Newton和NuSTAR对塞弗特1星系MCG-06-30-15中超大质量黑洞的观测。我们认为约翰森度量与变形参数$α_{13}$和$α_{22}$，量化偏离克尔度量。对于$α_{22} = 0$，我们得到了黑洞的自旋$0.928 < a_* < 0.983$和$-0.44 < α_{13} < 0.15$ .对于$α_{13} = 0$，我们得到$0.885 < a_* < 0.987$和$-0.12 < α_{22} < 1.05$。恢复了$α_{13} = α_{22} = 0$的克尔解。因此，我们的结果包括统计不确定性的克尔解决方案。系统的不确定性是很难解释的，我们讨论了这方面的一些问题。
2019-04-17 astro-ph.HE gr-qc
Generally Applicable Formalism for Modeling the Observable Signatures of Inflows, Outflows, and Moving Coronal Plasma Close to Kerr Black Holes
我们提出了一个普遍适用的形式主义建模辐射的发射，吸收，反射和再处理移动等离子体流接近克尔黑洞。该方法可用于研究一系列现象的观测特征，包括：（i）从黑洞吸积盘内缘向黑洞俯冲的等离子体对日冕X射线辐射的反射，（ii）几何厚吸积流上层对日冕X射线辐射的反射，（iii）等离子体对日冕X射线辐射的反射。（iii）以相对论速度移向或移离吸积盘的日冕对吸积盘的照明;（iv）在黑洞附近形成的喷流的辐射。在引入广义相对论处理后，我们给出了克尔黑洞附近形成快风的结果。这里提出的方法可以用来模拟X射线光谱，定时，混响和偏振数据。
2020-11-16 astro-ph.HE gr-qc
Testing the Kerr black hole hypothesis with RELXILL_NK
天体物理学上的黑洞候选者被认为是广义相对论中的克尔黑洞。然而，从克尔背景的宏观偏差是由爱因斯坦引力之外的许多场景预测的。X射线反射光谱是探测这些天体强引力区和检验克尔黑洞假说的有力工具。在这里，我简要地回顾了这条研究线的最新技术水平，我提出了一些限制可能偏离克尔度规获得的新的X射线反射模型relxill_nk和XMM-牛顿，NuSTAR，和斯威夫特数据的超大质量黑洞在1H 0707 -495。
2018-01-09 gr-qc
Testing the Kerr black hole hypothesis with GRS 1716-249 by combining the continuum-fitting and the iron-line methods
连续拟合和铁线法是目前测量吸积黑洞自旋的两种主要方法。在过去的几年里，这两种方法已经被开发用于测试基础物理。在目前的工作中，我们采用最先进的模型通过连续拟合和铁线方法来测试黑洞，并分析了黑洞双星GRS 1716-249在2016-2017年爆发期间的三次NuSTAR观测。在这三次观测中，源处于硬中间态，光谱显示出强烈的热分量和突出的相对论反射特征。我们的分析证实了GRS 1716-249中黑洞的克尔性质，并对可能偏离广义相对论的预测提供了相当严格的限制。
2022-01-13 astro-ph.HE gr-qc
Public Release of RELXILL_NK: A Relativistic Reflection Model for Testing Einstein's Gravity
我们提出了relxill_nk的公开发布版本，这是一个用于检验克尔假设和广义相对论的X射线反射模型。这个模型扩展了relxill模型，该模型假设黑洞时空由克尔度规描述。我们还介绍了relxilllp_nk，第一个具有灯柱电晕配置的非克尔X射线反射模型，以及完整relxilllp_nk包中的所有其他模型。在所有模型中，相关的相对论效应都是通过广义相对论射线追踪代码计算的，该代码可以应用于任何行为良好的、静止的、轴对称的和渐近平坦的黑洞时空。我们表明，通过使用射线跟踪代码引入的数值误差是不显着的，与目前的X射线反射谱观测中存在的观测误差相比。此外，我们提出的反射谱的约翰森度规计算relxill_nk。
2019-06-18 astro-ph.HE gr-qc
Testing the Kerr black hole hypothesis: comparison between the gravitational wave and the iron line approaches
最近宣布的LIGO/Virgo合作探测到引力波的消息为检验天体物理学黑洞的性质打开了一扇新的窗口。Konoplya和Zhidenko已经展示了GW 150914的LIGO数据如何限制克尔度量的可能偏差。在这封信中，我们比较了它们的限制与那些可以从吸积黑洞通过拟合它们的反射X射线光谱，所谓的铁线法。我们模拟观测eXTP，下一代X射线任务，发现约束比Konoplya和Zhidenko获得的约束强得多。我们的结果至少可以表明，与人们普遍认为的相反，引力波是检验强引力的最有力的方法并不明显。在高质量数据的存在下，并与系统控制下，铁线法可以提供竞争力的限制。
2016-07-14 astro-ph.HE gr-qc
Testing General Relativity with X-ray reflection spectroscopy: The Konoplya-Rezzolla-Zhidenko parametrization
X射线反射光谱学是强场区检验广义相对论的一种很有前途的技术，因为它可以用来检验克尔黑洞假设。在这种情况下，Konoplya，Rezzolla \& Zhidenko（Phys. Rev. D93，064015，2016）提出的参数变形黑洞度量形成了一类重要的非克尔黑洞。我们实现这一类的黑洞度量在\textsc{relxill\_nk}，这是一个框架，我们已经开发的非克尔黑洞使用X射线反射光谱测试。我们进行了定性分析的效果的领导阶强场变形参数的典型观测，如最内层的稳定圆轨道和反射谱。我们还提出了第一个X射线约束的一些变形参数的度量，使用\textit{Suzaku}数据从超大质量黑洞在方舟564，并比较它们与获得（或预期）从其他观测技术，如引力波和黑洞成像。
2021-01-12 astro-ph.HE gr-qc
Signature of iron line profile from a Kerr-like wormhole
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（李政道研究所，上海交通大学）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（物理与天文学院，上海交通大学）；Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MOE) and Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai Jiao Tong University（粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室和上海市粒子物理与宇宙学重点实验室，上海交通大学）；Institute for Theoretical Physics & Cosmology, Zhejiang University of Technology（理论物理与宇宙学研究所，浙江工业大学）
研究通过相对论反射框架预测铁线扭曲，探讨Kerr-like虫洞与黑洞的区别，发现大喉径虫洞在高质谱X射线谱中可被检测。
2026-04-27 astro-ph.HE gr-qc
Testing general relativity with the reflection spectrum of the supermassive black hole in 1H0707$-$495
最近，我们将X射线反射模型relxill推广到天体物理黑洞强引力场中检验时空度规。在本信中，我们采用这个扩展模型来分析XMM-牛顿，NuSTAR，和斯威夫特数据的超大质量黑洞在1H 0707 -495和测试偏离克尔度规参数化的约翰森变形参数$α_{13}$。我们的结果与1H 0707 -495中黑洞周围的时空度规由Kerr解描述的假设是一致的。
2018-02-02 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on the spacetime metric around seven "bare" AGNs using X-ray reflection spectroscopy
本文介绍了用朱雀卫星观测的七个“裸”活动星系核的研究。我们解释了这些源的光谱与相对论反射分量，我们采用我们的模型XHILL_NK来测试他们的超大质量黑洞的克尔性质。我们约束Johannsen形变参数$α_{13}$和$α_{22}$，其中当$α_{13} = α_{22} = 0$。我们所有的测量结果都符合这样的假设，即这些超大质量天体周围的时空几何是由克尔解描述的。对于某些来源，我们得到相当强的约束$α_{13}$和$α_{22}$相比，在我们以前的研究中发现。我们讨论了系统的不确定性，在我们的测试和我们的结果的影响。
2019-04-02 astro-ph.HE gr-qc
Tests of the Kerr Hypothesis with MAXI J1803-298 Using Different RELXILL_NK Flavors
该研究利用 NuSTAR 与 NICER 对 MAXI J1803-298 的同步观测和多种 relxill_nk 模型，通过相对论反射光谱检验 Kerr 假说，对 Johannsen 参数 α13 给出迄今最严格约束。
2024-04-09 astro-ph.HE gr-qc
Attempt to find a correlation between the spin of stellar-mass black hole candidates and the power of steady jets: relaxing the Kerr black hole hypothesis
黑洞的旋转能量可以通过Blandford-Znajek机制提取，数值模拟表明所产生的喷流的功率对黑洞旋转有很强的依赖性。最近的一项研究发现，没有证据表明稳定射流的旋转和功率之间存在相关性。如果对自旋和喷流能量的测量是正确的，那么我们就可以得出结论，稳定的喷流不是由黑洞自旋提供动力的。在本文中，我探讨另一种可能性：我假设，稳定的喷气机是由旋转，我检查，如果当前的观测可以解释，如果天体物理黑洞候选人不是克尔黑洞预测的广义相对论。事实证明，这种情况确实是可能的。虽然这种可能性肯定是相当投机的，但它肯定是有趣的，并且可以在未来更精确的测量时进行认真的测试。
2012-12-20 astro-ph.HE gr-qc
RELXILL_NK: A Black Hole Relativistic Reflection Model for Testing General Relativity
本文简要介绍了黑洞吸积盘的相对论反射谱的第一个也是目前唯一可用的模型--XHILL_NK，它包含了黑洞时空的非Kerr解，从而允许检验Kerr假设和GR。XHILL_NK利用广义相对论射线追踪程序计算了任何行为良好的、静止的、轴对称的、和渐近平坦的黑洞时空，而磁盘物理是通过非相对论性的X射线反射代码XILLVER处理。许多不同的口味是可在XHILL_NK，我们总结和比较这些口味使用的黑洞时空的约翰森度量。
2019-08-27 astro-ph.HE gr-qc
Curved accretion disks around rotating black holes without reflection symmetry
在基本量子引力的有效低能理论中，特别是在引入宇称违反相互作用时，自然会出现没有赤道反射对称性的旋转黑洞。采用理论不可知的方法，考虑最近提出的类Kerr-like黑洞模型，研究了无反射对称旋转黑洞周围吸积盘的结构和性质.在没有反射对称性的情况下，吸积盘通常是曲面形状，而不是位于赤道面上的平盘。此外，控制反射不对称性的参数$ε$将缩小最内层稳定圆轨道的尺寸，并提高黑洞在吸积过程中将静止质量能量转换为辐射的效率。逆行最内侧的稳定圆形轨道被拉伸，但其影响基本上被抑制。此外，我们发现，自旋测量的基础上的引力红移观测的磁盘，假设一个克尔几何，可能高估了真实的自旋值，如果中心对象实际上是一个克尔类黑洞与明显的赤道反射不对称性。当反射不对称性较小时，吸积盘弯曲，最内层稳定圆轨道收缩的定性结果在我们的模型中是普遍的。
2022-03-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Testing non-circular black hole spacetime with X-ray reflection
Fudan University（复旦大学）；Eberhard-Karls Universität Tübingen（蒂宾根大学）；New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学）
本文通过X射线反射光谱检验非圆形黑洞时空，采用局部性原理构造特定非圆形度规，并利用相对论射线追踪代码分析银河系黑洞双星EXO 1846--031的NuSTAR光谱，发现其高倾角和近极值自转参数，但X射线反射数据仍与Kerr假说一致。
2026-06-03 gr-qc
Testing the Keplerian disk hypothesis using X-ray reflection spectroscopy
Novikov-Thorne模型是描述黑洞周围几何薄和光学厚的吸积盘的标准框架，并被广泛用于研究吸积黑洞的电磁谱。该模型的假设之一是气体粒子在赤道平面上的近测地线圆形轨道上运动。在这项工作中，我们提出了使用X射线反射光谱测试的粒子在吸积盘的开普勒速度。我们提出了一个修改后的版本，其中我们引入了一个唯象参数，$α$，量化开普勒运动的可能偏差。我们使用我们的模型，以适应朱雀观测的黑洞二进制GRS 1915+105。我们发现，估计的$α$是相关的磁盘，$i$的倾斜角，我们可以测试开普勒磁盘假设的存在下，一个强大的和独立的测量$i$。
2020-11-09 astro-ph.HE gr-qc
Photon ring test of the Kerr hypothesis: Variation in the ring shape
本文通过数百个模型评估GLM提出的光子环形状预测的鲁棒性，发现环宽及其角度变化是主要障碍，并指出低倾角下改进方法有效但基线选择关键，高倾角需进一步改进。
2023-05-23 astro-ph.HE gr-qc
Superradiant growth anomaly magnification in evolution of vector bosonic condensates bounded by a Kerr black hole with near-horizon reflection
本文研究近视界反射对 Kerr 黑洞周围超轻矢量凝聚体演化的影响，解析推导修正谱与超辐射速率，揭示高自旋情形下反射导致的增长异常及其放大机制和引力波形变。
2025-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational features of reflection asymmetric black holes
本研究探讨反射不对称旋转黑洞周围开普勒盘的观测特征，发现阴影与Kerr相似但盘图像呈凹形且谱线有喇叭状特征，可作为对称性破缺的指示。
2024-09-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Mass and spin of a Kerr black hole in modified gravity and a test of the Kerr black hole hypothesis
本文用标量-张量-矢量引力理论计算了Kerr黑洞解的Arnowitt-Deser-Misner（ADM）质量、角动量和电荷（修正重力）黑洞构型];我们还详细研究了该解的几个性质，如定态极限面、事件视界和能层，并得出结论，除了ADM质量和自旋参数外，新的形变参数$α$对Kerr-MOG黑洞的几何结构也有显著的影响.此外，ADM质量和黑洞事件视界的定义，使我们能够设置一个新的上限的变形参数，并揭示正确的上限上的黑洞自旋。我们进一步得到了恒星和光子在Kerr-MOG黑洞周围运动的测地线。利用它们，我们揭示了Kerr-MOG黑洞的质量和转动参数与测地粒子发射光子的红移和蓝移的关系，即：星星。这些计算提供了一种新的、简单的方法来进一步检验强场极限下的广义相对论：如果测量的光子红移和蓝移超过广义相对论施加的界限，那么该黑洞不是克尔型的。也可能是克尔-MOG度规允许测量，这意味着对给定黑洞周围恒星动力学的正确描述应该使用MOG或另一种正确预测观测结果的修正引力理论。特别是，这种方法可以应用于测试的性质，假定的黑洞托管在银河系的中心在不久的将来。
2018-06-23 gr-qc
Testing the $δ$-Kerr metric with black hole X-ray data
本研究探讨了天体物理黑洞周围时空是否可能由$δ$-Kerr度规描述，通过分析EXO 1846-031黑洞X射线光谱反射特征，测得偏离参数$q$的范围，结果与Kerr黑洞假设一致但未完全排除$δ$-Kerr度规。
2023-10-25 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the KRZ deformation parameters I: limits from supermassive black hole X-ray data
X射线反射光谱学是一种强有力的技术，用于探测在所谓的强场区域中黑洞周围引力的性质。其中最流行的一种探索是研究克尔解与理论无关的偏差，这是经典广义相对论中唯一与天体物理学相关的黑洞解，以验证天体物理学上的黑洞是否由克尔度规描述。我们最近将我们的X射线反射光谱框架扩展到由Konoplya，Rezzolla和Zhidenko提出的一类非常一般的轴对称非Kerr黑洞（Phys. Rev. D93，064015，2016）。在这里，我们分析了XMM牛顿和NuSTAR观测的超大质量黑洞在塞弗特1星系MCG-06-30-15与六个不同的偏差参数的扩展模型。我们恢复克尔解决方案在所有情况下，但一些变形参数约束不佳。我们讨论了这种核查的影响和未来的可能性。
2021-07-26 astro-ph.HE gr-qc
A Dark Matter Masquerade: Degeneracies in Black Hole and Accretion Inference from X-ray Reflection Measurements and Prospects for Compact Dark Matter Halo Constraints
Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications（北京国际数学研究中心）；The University of Hong Kong（香港大学）；The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong（香港大学香港天文及天体物理研究所）
本研究发现致密暗物质晕会使X射线反射光谱推断的黑洞自旋等参数出现偏差，同时提出纳入该环境的反射模型可补充引力波探测以约束暗物质晕参数。
2026-08-24 astro-ph.HE gr-qc
Testing Cosmic Censorship in Kerr-like Collapse Situations
根据彭罗斯的宇宙监督假说，裸奇点在现实坍缩情况下永远不会出现。其中一个主要的开放性问题是存在一个裸奇异性的克尔解决方案与|a| >m;这个奇异性可以解释为最终产品的崩溃的一个快速旋转的对象。假设某些非常普遍和物理上合理的条件成立，我们在这里表明，使用整体技术，一个现实的引力坍缩的任何旋转物体，它从一个规则的初始状态，不能导致形成一个最终的状态类似的克尔解决方案与裸奇点。这一结果支持了宇宙审查假说的有效性。
1997-10-03 gr-qc
Testing the nature of the supermassive black hole candidate in SgrA* with light curves and images of hot spots
广义相对论对黑洞周围的时空几何作出了明确的预言。在不久的将来，新的设施将有能力探索SgrA $^*$（银河系中心的超大质量黑洞候选者）周围的度量，并打开一个新的窗口来测试克尔黑洞假设。在本文中，我们计算光变曲线和图像与紧凑的发射区（热点）围绕克尔和非克尔黑洞。我们研究如何分析的热点发射的辐射的属性可以用来测试克尔性质的SgrA $^*$。我们发现，唯一的观察热点光变曲线可以限制在最多的组合的黑洞自旋和可能的偏离克尔解决方案。这是因为在克尔黑洞周围的相同轨道频率可以被发现用于具有不同自旋参数的非克尔物体。由于背景几何形状引起的光变曲线中的二阶校正通常太小而不能被识别。虽然热点质心轨迹的观测可能会限制克尔解的可能偏差，但这对于不久的将来的VLTI仪器GRAVITY来说是遥不可及的。克尔黑洞假说可以通过在围绕SgrA $^*$的紧凑轨道上发现一颗射电脉冲星来验证。对这样一颗脉冲星的射电观测将提供对SgrA $^*$的质量和自旋的精确估计，而这些测量（探测弱场）与热点光变曲线信息（探测强场）的结合可能会以相当高的精度限制/发现可能与克尔解的偏差。
2014-05-15 astro-ph.HE gr-qc
Quasi-periodic oscillations as a tool for testing the Kerr metric: A comparison with gravitational waves and iron line
QPO是黑洞双星X射线功率密度谱的一个共同特征，也是探测这些天体周围时空几何的一个潜在的有力工具。在这里，我们讨论他们的约束力，以测试克尔黑洞假设的相对论性进动模型。我们将所得结果与由引力波和铁线得到的约束条件进行了比较。我们发现，QPO可以提供非常精确的测量，但它们受到参数简并的强烈影响，并且在没有独立观测来约束质量或自旋的情况下，很难用这种方法测试Kerr度量。
2016-12-10 astro-ph.HE gr-qc
Testing the Kerr-nature of stellar-mass black hole candidates by combining the continuum-fitting method and the power estimate of transient ballistic jets
天体物理学上的黑洞候选者被认为是广义相对论预测的克尔黑洞，因为如果不引入新的物理学，这些物体就无法解释。然而，没有观测证据表明它们周围的时空真的是由克尔解描述的。克尔黑洞假说可以通过扩展连续拟合方法来用现有的X射线数据进行测试，连续拟合方法是天文学家目前用来估计恒星质量黑洞候选者自旋的技术。一般来说，我们不能对克尔几何的可能偏差施加约束，而只能对这些偏差和自旋之间的某种组合施加约束。测量黑洞双星中瞬态喷流的无线电功率可以潜在地打破这种简并性，从而允许测试这些物体的克尔性质。
2012-01-25 astro-ph.HE gr-qc
Sub-atomic constraints on the Kerr geometry of GW150914
我们获得严格的约束，从克尔几何的黑洞的近地平线偏差进行长时间的贝叶斯分析的引力波数据后立即GW 150914。GW150914是由一个二进制系统合并形成一个最终的紧凑对象。我们parameterized偏离这个对象从克尔黑洞通过修改其边界条件从全吸收到全反射，从而将其建模为一个horizonless ultraccompact对象。这样的修改导致在合并后的长寿命的单色准正规模式的发射。这些模式将从最终物体中提取几个太阳质量的能量，使它们能够被LIGO观测到。通过把这些模式的存在的界限，我们表明，克尔几何是不修改的距离小到$5.8 \times 10^{-19}$米远离地平线。我们的研究结果表明，合并后的对象GW150914形成的是一个黑洞，是很好的克尔几何描述。
2021-12-27 astro-ph.HE gr-qc
Møller Energy for the Kerr-Newman metric
Kerr-Newman时空中的能量分布是使用Møller能量-动量复合体计算的。这与科恩和德费利斯得到的这个时空的科马尔质量一致。这些结果支持库珀斯托克假说。
2000-10-18 gr-qc
Divergent Reflections around the Photon Sphere of a Black Hole
从黑洞事件视界外的任何位置，光到达观察者的轨迹都是无限多的。这些路径中的每一个都在围绕黑洞旋转的轨道数量和它们与最后一个光子轨道的接近程度上有所不同。简单的数值和扰动的零测地线方程的史瓦西黑洞的解析解，我们将重申如何每个额外的轨道是一个因素$e^{2 π}$接近黑洞的光学边缘。因此，黑洞的表面和任何背景光都将在最后一个光子轨道周围以指数级变薄的切片中无限镜像。此外，所介绍的形式主义证明了如何在强场极限的光的整个轨迹规定的发散和收敛指数。最后，将指数族的存在性推广到Kerr黑洞的赤道平面，并导出了指数族对自旋的依赖关系。由此，证明了后续图像之间的距离分别针对逆行图像和逆行图像增大和减小。在极端旋转的Kerr黑洞的极限下，不存在对数发散。
2021-07-08 astro-ph.HE gr-qc
Iron K$α$ line of Kerr black holes with Proca hair
我们继续我们的研究能力，目前和未来的X射线任务，以测试性质的天体物理黑洞候选人通过X射线反射光谱和区分克尔黑洞从其他解决方案的4维爱因斯坦的引力在物质场的存在。在这里，我们研究的情况下，克尔黑洞Proca头发[1]。对这些配置的样本的分析表明，即使是非常多毛的黑洞也可以模仿标准克尔黑洞的铁线轮廓，并且，至少对于我们研究的配置，我们发现目前的X射线任务无法将这些物体与克尔黑洞区分开来。这与我们以前对克尔黑洞具有标量（而不是Proca）毛发的情况的研究结果形成对比[2]，尽管这种比较可能因有限的样本而有偏差。未来的X射线任务可以检测到Proca头发的存在，但对预期强度分布（目前缺失）的理论知识对于获得强约束至关重要。
2017-05-25 astro-ph.HE gr-qc
A code to compute the emission of thin accretion disks in non-Kerr space-times and test the nature of black hole candidates
天体物理学上的黑洞候选者被认为是广义相对论预测的克尔黑洞，但这些物体的实际性质仍有待证明。对候选黑洞周围几何薄而光学厚的吸积盘所发射的电磁辐射进行分析，可以提供关于致密物体周围时空几何的信息，从而可以检验克尔黑洞假说。在本文中，我提出了一个基于光线追迹方法的代码，能够计算薄吸积盘的时空偏离克尔背景的一些基本性质。该程序可用于拟合当前和未来恒星质量黑洞候选者的X射线数据，并约束自旋参数-形变参数平面中可能偏离克尔几何的情况。
2012-11-25 astro-ph.HE gr-qc
Measuring the Kerr spin parameter of a non-Kerr compact object with the continuum-fitting and the iron line methods
在天体物理学黑洞候选者是广义相对论的克尔黑洞的假设下，连续拟合方法和K $α$铁线的分析是今天唯一能够提供这些物体的自旋参数的相对可靠的估计的可用技术。如果我们放松克尔黑洞假设，我们试图测试黑洞候选者的性质，我们发现，有一个很强的相关性之间的测量自旋和可能偏离克尔解决方案。在自旋参数为$a_*$的克尔时空中发射的辐射的性质确实非常相似，实际上与自旋不同的非克尔物体周围发射的辐射的性质几乎无法区分。在本文中，我解决的问题，无论是测量克尔自旋的连续拟合方法和K $α$铁线分析相同的对象可以用来要求克尔性质的黑洞候选人的情况下，一致的结果。在这项工作中，我考虑了两个非克尔度量，似乎答案确实取决于特定的背景。这两种技术可以提供非常相似的结果（Barclay度量的情况）或显示差异（Johannsen-Psaltis背景）。
2013-08-12 astro-ph.HE gr-qc
Testing black hole candidates with electromagnetic radiation
天体物理学上的黑洞候选者被认为是广义相对论中的克尔黑洞，但还没有直接的观测证据表明这些物体周围的时空几何是由克尔解描述的。对围绕这些天体运行的气体或恒星发出的电磁辐射的性质进行研究，可以潜在地检验克尔黑洞假说。在本文中，我回顾了这一研究领域的最新进展，描述了用当前和未来的观测设施测试克尔度规的可能方法，并讨论了当前的限制。
2017-04-06 astro-ph.HE gr-qc
Existence of singularities in two-Kerr black holes
证明了弱稳定极小曲面的角动量-面积不等式8π |J| =< A适用于（I^+）-正则多Kerr解，如果存在的话.因此，我们删除了不良的假设，在亨尼希-纽介堡证明不存在的良好表现的两个组件的解决方案。
2011-12-03 gr-qc
Black Hole Shadow as a Test of General Relativity: Quadratic Gravity
对超大质量黑洞（如银河系中心的人马座A*）的黑洞阴影的观测，使我们能够研究黑洞的性质和强场引力的性质。根据克尔假设，孤立的、静止的、轴对称的天体物理学黑洞可以用克尔度规来描述。克尔假设在广义相对论和一些修正的引力理论中成立，但在其他理论中它被违背了。原则上，黑洞阴影观测可以用来确定克尔度规是否是对黑洞的正确描述，反过来，它们可以用来限制不承认克尔解的修正引力理论。本文研究了黑洞阴影观测是否可以约束对广义相对论的偏离，重点讨论了两个动机良好的修正的二次引力理论：Einstein-Stronon-Gauss-Bonnet引力和动力学Chern-Simons引力。我们表明，目前的爱因斯坦-爱因斯坦-高斯-邦纳引力约束比任何可以放置与超大质量黑洞的黑洞阴影观测。我们还表明，同样适用于动态陈-西蒙斯引力通过系统的偏见和似然分析时，考虑缓慢旋转的超大质量黑洞。然而，对更快速旋转的黑洞（具有无量纲自旋$|\vec{J}|/M^{2}\simeq0.5$）的观测，可以用来更好地约束动力学陈-西蒙斯引力。
2018-07-23 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational wave emission under general parametrized metric from extreme mass ratio inspirals
未来的星载干涉仪将能够探测$10^{-3}$至$10^{-1}$ Hz的引力波。在这一波段，极质量比吸气（EMRI）可能是很有希望的引力波源。在本文中，我们研究的可能性，测试克尔假设对参数化的非克尔度量匹配EMRI信号。然而，无论是赤道轨道还是倾斜轨道的EMRI都存在“混淆问题”。我们的结果表明，在辐射通量起重要作用之前的时间尺度内，只有当自旋参数很高时，才能分辨出对Kerr时空（$|δ_i|<1$）的小的和中等的偏离。在大多数情况下，与非克尔度规相关的EMRI波形可以由克尔黑洞产生的波形模板来模拟。
2018-12-11 astro-ph.HE gr-qc
Testing relativistic reflection models with GRMHD simulations of accreting black holes
X射线反射光谱是目前研究黑洞周围吸积盘内部、测量黑洞自旋、甚至测试强引力场中基础物理的主要技术之一。然而，这些测量的准确性取决于用于光谱分析的反射模型，这有时会受到质疑。在这项工作中，我们使用广义相对论磁流体动力学（GRMHD）程序在克尔时空中产生一个薄的吸积盘，并使用光线追迹技术计算其相对论展宽的反射谱。我们模拟NuSTAR观测，我们测试的能力，目前的反射模型的基础上Novikov-Thorne磁盘恢复正确的输入参数。我们的研究表明，我们可以测量正确的输入参数的情况下，大倾角的源，而我们发现一些微小的差异时，磁盘的倾角是低的。
2022-10-13 astro-ph.HE gr-qc
Alfvénic superradiance for a monopole magnetosphere around a Kerr black hole
本文在无力近似下研究了轴对称旋转Kerr黑洞磁层中Alfvén波的超辐射。在Kerr时空的赤道平面上，通过分离波函数的变量和引入乌龟坐标，将Alfvén波方程化为一维Schrödinger型方程，并研究了Alfvén波的散射问题.对波动方程的渐近解和朗斯基守恒的分析给出了阿尔芬波的超辐射条件，并将证明该条件与Blandford-Znajek过程的条件一致。这意味着当阿尔夫文超辐射发生时，布兰德福德-兹纳杰克过程也发生在无力磁层中。然后，我们数值计算了阿尔文波的反射率，并证实了阿尔文超辐射在克尔时空中确实是可能的。此外，我们还将讨论阿尔文波的共振散射，这与磁层的“准正规模”有关。
2022-03-11 astro-ph.HE gr-qc
Non-Kerr Constraints using Binary Black Hole inspirals considering phase modifications up to 4 PN order
该研究使用GWTC-3中的双黑洞旋近数据，基于约翰森度规在频域计算引力波主导阶偏差，对两个非克尔形变参数进行约束并揭示其简并性，以检验强场区域引力本质与广义相对论预测。
2024-06-06 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Konoplya-Rezzolla-Zhidenko deformation parameters III: limits from stellar-mass black holes using gravitational-wave observations
对双黑洞的引力波观测提供了一个合适的舞台来测试强场区域中引力的基本性质。利用LIGO-Virgo天文台探测到的29个事件的数据，我们进行了克尔假设的理论不可知检验。我们计算了在频域中发射的引力波的导阶偏差，并对Konoplya，Rezzolla和Zhidenko提出的一般类轴对称非克尔黑洞时空的两个变形参数（$δ_1$和$δ_2$）提供了约束。我们的研究表明，所有分析的事件都符合克尔假设。LIGO-Virgo数据对$δ_1$和$δ_2$的约束比我们以前用X射线数据进行的研究（论文I和II）中获得的约束更强，而另一方面，它们不能约束Konoplya-Rezzolla-Zhidenko度量的其他变形参数（$δ_3$、$δ_4$、$δ_5$和$δ_6$）。
2022-05-04 astro-ph.HE gr-qc
The final stages of accretion onto non-Kerr compact objects
X射线双星系统中的$5 - 20 M_\odot$暗天体和星系核中的$10^5 - 10^9 M_\odot$暗天体目前被认为是广义相对论预言的克尔黑洞。然而，这种识别的直接观测证据仍然难以捉摸，唯一可行的方法来证实克尔黑洞假设是探索和排除任何其他可能性。在这里，我们调查的吸积过程的最后阶段到一般的紧凑对象。而对于克尔黑洞和更多的扁圆体的吸积气体到达最内层的稳定圆轨道（ISCO），并陷入紧凑的对象，我们发现，更多的长形体几种情况是可能的，这取决于时空几何。特别是，我们发现气体到达ISCO，但随后被困在ISCO和致密物体之间的例子。在这种情况下，只有当气体失去额外的角动量，在ISCO内部形成环形结构时，才有可能在致密物体上吸积。
2011-10-10 astro-ph.HE gr-qc
