M87*环有多窄？II. 一种新的几何模型

2017年事件视界望远镜（EHT）对M87*的观测探测到一个直径约$40\mu$as的环状特征，与预期质量黑洞的事件视界尺度一致。然而，尽管环的厚度是约束观测外观的重要参数，却难以测量。在本系列第一篇论文中，我们探讨了环的宽度是否对用于比较观测闭合相位、闭合振幅与模型预测的似然函数的选择敏感。本文中，我们研究环宽度是否对模型本身的变化具有稳健性。我们构建了一个更真实的几何模型，具有两个新特征：可调的亮度径向衰减，以及除主环之外的次级“光子环”分量。对于任何具有光学薄吸积流的黑洞，这种薄的次级环由引力透镜效应所预言。使用新模型分析数据，我们发现即使增加了模型自由度，主环仍保持狭窄（分数宽度$\leq0.25$）。这进一步支持了M87*真实天空外观为窄环的证据，这一令人惊讶的特征若被证实，将需要理论解释。比较含与不含次级环模型的贝叶斯证据，我们发现2017年观测中不存在透镜光子环的证据。然而，我们引入的技术可能对未来更大、更灵敏阵列的观测有用。