Kerr 黑洞的引力透镜效应

解释天体物理黑洞的视界尺度观测，需要对 Kerr 时空中的零测地线有总体理解。这些测地线可分为两类：“直接”射线，主要决定给定源的可观测外观；以及高度弯曲的射线，产生主发射的一串嵌套的、按指数退化的图像：即所谓的“光子环”。我们发展了刻画直接射线的启发式方法，并解析地研究了高度弯曲的测地线。我们定义了三个临界参数 $\gamma$、$\delta$ 和 $\tau$，分别控制源 successive 图像的退放大、旋转和时间延迟，从而提供了光子环的解析理论。这些可观测参数编码了广义相对论的普适效应，与发射物质的细节无关。