黑洞-脉冲星系统强引力中的光传播效应

摘要

脉冲星是宇宙中最精确的时钟，其信号周期的精确度能够超过原子钟；它发出的脉冲在到达地球的过程中，如果途径黑洞附近，会被强引力场弯曲，原则上可以通过观测接收到的脉冲来研究黑洞和强引力场的性质．我们以围绕银河系中心超大质量黑洞做圆周运动的脉冲星为研究对象，分析了强引力场对脉冲路径的影响和脉冲到达时间的延迟．结果表明，脉冲轨迹和时延敏感依赖于观测者的观测倾角．观测角越大，强引力场效应就越显著．相比于黑洞的引力质量，黑洞自旋对结果的影响较小；当观测者偏离脉冲星轨道平面较大，即观测角较小时，黑洞的自旋效应明显变小；因此，需要借助高精度和灵敏度的望远镜来探究黑洞自旋的影响．