离散化与滤波对事件视界望远镜所获黑洞图像的影响
高能天体物理现象
2020-04-15 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
事件视界望远镜（EHT）等干涉仪并不直接观测源的图像，而是测量其在离散空间频率上的傅里叶分量，最高频率由阵列中最长基线决定。由傅里叶分量重建图像或用高分辨率模型分析它们，都需要谨慎处理名义上超出阵列分辨率的精细源结构。EHT 的主要目标 Sgr A* 与 M87 预计具有边缘锐利的黑洞阴影，以及来自周围等离子体、尺度远小于当前最长基线所探测尺度的强丝状辐射。我们表明，为使混叠不影响以正则化最大似然方法重建的图像以及直接与数据比较的模型图像，这些图像的采样（即像素间距）需显著细于阵列最长基线所探测的尺度。利用黑洞图像的 GRMHD 模拟，我们估计最大允许像素间距约为 (1/8)GM/c^2；对两个主要 EHT 目标，这对应小于 0.5 微角秒的角像素尺寸。在混叠受控后，我们主张采用截止尺度等于阵列最长基线的二阶巴特沃斯（Butterworth）滤波器作为可视化重建图像的最优选择。与传统的高斯滤波器不同，该巴特沃斯滤波器保留了阵列所探测尺度上的大部分功率，同时抑制了无数据支持的精细图像细节。
引用
@article{arxiv.2004.06210,
title = {Discretization and Filtering Effects on Black Hole Images Obtained with the Event Horizon Telescope},
author = {Dimitrios Psaltis and Lia Medeiros and Tod R. Lauer and Chi-Kwan Chan and Feryal Ozel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.06210},
year = {2020}
}
备注
ApJ, submitted