Моделирование аккреции указало на возможные QPO-сигнатуры от компактных объектов в скалярно-тензорной гравитации
Группа астрофизиков представила новое точное решение в рамках скалярно-тензорной гравитации Фрейнд-Намбу (FNST), обобщающее известную голую сингулярность Яниса-Ньюмана-Уиникоура. Полученное решение характеризуется дополнительным параметром связи q в скалярном секторе. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv.
Авторы исследовали аккрецию Бонди-Хойла-Литтлтона вокруг такого компактного пространства-времени, решая численно релятивистские гидродинамические уравнения. Выяснилось, что более сильные скалярно-тензорные отклонения изменяют морфологию ударного конуса, значительно увеличивают количество накопленной вблизи центрального объекта материи и усиливают колебательные движения конуса.
Из численно рассчитанного спектра мощности были выделены лоренцевы пики, интерпретированные как гидродинамически генерируемые QPO-подобные моды. Эти моды обусловлены осцилляциями ударного конуса, а также сжатием и разрежением плазмы, захваченной внутри конуса.
Для компактного объекта с массой 10 масс Солнца полученные частоты лежат в основном в диапазоне от нескольких герц до примерно 100 Гц. Этот диапазон перекрывается с частотами QPO, зарегистрированными для систем-кандидатов в черные дыры звездной массы. В частности, частоты, полученные для моделей FNST2–FNST4, попадают в диапазон временных характеристик, наблюдаемых у источника GRS 1915+105.
Исследователи предполагают, что внешняя гидродинамическая изменчивость FNST-пространств-времен может служить феноменологическим диагностиком отклонений от шварцшильдова случая, вызванных скалярным полем. Работа открывает новые возможности для проверки теорий модифицированной гравитации с помощью наблюдений аккрецирующих компактных объектов.
