未来VLBI观测中对爱因斯坦等效原理的检验

我们指出，对超大质量黑洞的甚长基线干涉测量（VLBI）观测将使我们能够检验广义相对论（GR）的基本原理。GR基于引力的普适性与爱因斯坦等效原理（EEP）。然而，EEP并非物理学基本原理，而是一个经验事实。电磁场的非最小耦合（NMC）违背EEP，其效应在强引力 regime 中显现。因此，对黑洞的VLBI观测提供了在强引力 regime 检验NMC的契机。在自旋参数的首阶近似下，我们明确表明电磁场的NMC给黑洞图像引入了可观测的修正。此外，我们发现光子环尺寸变化约 $3 r_H$，对应于人马座 $A^*$ 约 $30 \mu as$、M87约 $23 \mu as$。VLBI望远镜有望在不久的将来实现约 $5 \mu as$ 的分辨率。然而，直接探测光子环将需要M87约 $1 \mu as$ 的分辨率，这有可能由天基Event Horizon Explorer探测。