黑洞時(shí)空中的強(qiáng)引力透鏡效應(yīng).pdf

1、根據(jù)引力理論,當(dāng)光子從無限遠(yuǎn)處靠近星體時(shí)會(huì)偏離原來的直線軌道,引起光線的偏轉(zhuǎn)。我們把引起光線偏轉(zhuǎn)的黑洞叫引力透鏡,引力場中光線的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象叫引力透鏡效應(yīng)。在現(xiàn)代天文觀測中,引力透鏡像一架大型的天然望遠(yuǎn)鏡,不僅可以幫助我們獲取一些遙遠(yuǎn)而暗淡的星體的信息,而且還可以幫助我們探測宇宙中的暗物質(zhì)、暗能量和一些奇異物體(黑洞和宇宙弦等)的性質(zhì)。此外,引力透鏡效應(yīng)還是鑒別各種引力理論的一種有效的工具。引力透鏡主要可以分為弱引力透鏡和強(qiáng)引力透鏡。

2、>　　 本文對黑洞時(shí)空中強(qiáng)引力透鏡效應(yīng)進(jìn)行了研究。第一章對引力透鏡效應(yīng)的基本定義、基本性質(zhì)、分類及其在天體物理和宇宙學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行簡單的回顧。第二章介紹了Schwarzschild和Reissner-Nordstr(o)m黑洞時(shí)空中強(qiáng)引力透鏡效應(yīng)的研究方法,即V.Bozza所采用的強(qiáng)場近似方法。從零短程線方程出發(fā),V.Bozza得到了光線通過黑洞附近時(shí)的偏轉(zhuǎn)角公式,發(fā)現(xiàn)光線的偏轉(zhuǎn)角在光球附近是呈對數(shù)發(fā)散的,強(qiáng)引力透鏡中系數(shù)由黑洞本身的

3、參數(shù)決定。通過對一些觀測量的測定,V.Bozza發(fā)現(xiàn)可以確定強(qiáng)引力透鏡中的系數(shù),從而可以進(jìn)一步確定黑洞的參數(shù)。第三章應(yīng)用V.Bozza的強(qiáng)場近似法,研究了壓縮視界的Kaluza-Klein黑洞時(shí)空中的強(qiáng)引力透鏡效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)光球半徑、強(qiáng)引力透鏡系數(shù)((a),(b))和偏轉(zhuǎn)角α(θ)隨額外維參數(shù)的增加而增加。此外,我們還發(fā)現(xiàn)隨額外維參數(shù)的增加,相對論性像θ∞的位置、像θ∞和θ1之間的角距s隨之增加,而θ∞和θ1之間的相對亮度rm隨之減小。第四