超越黑洞范式的 GRMHD 吸积：来自阴影内部的光

我们首次展示了物质到达中心天体而非在其外部积聚或以流出物形式被抛出的、持续吸积到无事件视界奇点的三维广义相对论磁流体动力学模拟。我们考虑 Joshi-Malafarina-Narayan (JMN-1) 时空，这是一个动机良好的黑洞模仿者，源于广义相对论中具有各向异性压力的引力坍缩，并采用中心奇点为零的致密性参数。我们发现系统演化到持续的磁制动盘状态。对于适用于低光度活动星系核 M87* 的参数，我们得到的吸积率约为 $\sim(3.0 \pm 0.5)\times 10^{-6} \dot{M}_{\rm Edd}$，与基于黑洞模型的估计完全一致，特别是与我们的参考史瓦西黑洞模拟相当。使用偏振广义相对论辐射传输计算得到的 230 GHz 合成光线追踪图像，与事件视界望远镜对 M87* 的观测结果大致一致。我们确定了黑洞与 JMN-1 之间的一个关键观测判别标准：在 JMN-1 的“可观测”阴影内部存在可探测的亮度。这种辐射起源于非常靠近中心奇点的区域，该区域在黑洞时空中将隐藏在事件视界之后。尽管这一特征超出了当前观测的能力范围，但它落在下一代射电干涉仪仪器的预期成像动态范围内，为黑洞范式提供了一个强有力的检验。