Estimativa de parâmetros de buracos negros Kerr peludos a partir de sua sombra e restrições de M87*

RESUMO Os buracos negros Kerr peludos recentemente obtidos, devido a fontes adicionais ou fluido circundante, como a matéria escura, com tensor de energia-momento conservado, têm uma derivação α e cabelo primário l0, além do parâmetro de rotação a e da massa M. Na esteira das observações do Telescópio de Horizonte de Eventos (EHT) do buraco negro supermassivo M87*, um recente aumento no interesse nas sombras de buracos negros sugere comparar os buracos negros na relatividade geral e teorias modificadas da gravidade para avaliar as diferenças desses modelos. Motivados por isso, realizamos um extenso estudo dos buracos negros Kerr peludos rotativos, que abrange, em casos particulares, o buraco negro Kerr (α = 0). Investigamos a ergosfera e as sombras dos buracos negros para inferir que seu tamanho e forma são afetados devido ao l0 e encontramos uma estrutura caótica mais rica. Em particular, os buracos negros Kerr peludos possuem tamanho menor, mas sombras mais distorcidas quando comparadas com buracos negros Kerr. Também estimamos os parâmetros l0 e a associados aos buracos negros Kerr peludos usando as observáveis da sombra. A derivação de circularidade inferida ΔC ≤ 0.1 para o buraco negro M87* é satisfeita, enquanto que o diâmetro angular da sombra θd = 42 ± 3μas, dentro da região de 1σ, para uma escolha dada de α, coloca limites nos parâmetros a e l0. Interessantemente, a razão axial da sombra obedecendo 1 Dx ≲ 4/3 está em acordo com os resultados do EHT e, assim, resulta que os buracos negros Kerr peludos são candidatos adequados para buracos negros astrofísicos.