用 ngEHT 测量光子环

广义相对论预言，黑洞周围光学薄吸积流的图像通常应有一个“光子环”，由一系列越来越锐利的子环组成，对应于黑洞附近越来越强引力透镜化的辐射。由于透镜效应由时空曲率决定，光子环为精确测量黑洞性质与检验 Kerr 度规提供了途径。我们探讨了利用事件视界望远镜（EHT）与下一代 EHT（ngEHT）进行甚长基线干涉测量（VLBI）来探测并测量光子环的前景。我们给出一系列使用对简单几何模型的理想化自拟合的检验，表明 EHT 在 2017 与 2022 年的观测缺乏角分辨率与灵敏度以探测光子环，而 ngEHT 在 230 GHz 与 345 GHz 上改善的覆盖与角分辨率对这些模型已足够。随后我们利用来自广义相对论磁流体力学模拟的更真实图像，通过应用“混合成像”分析探测前景，该方法同时建模两个分量：柔性栅格图像（捕捉直接辐射）与环分量。使用贝叶斯 VLBI 建模软件包 \comrade，我们表明混合成像的结果在光子环探测与测量上都必须极谨慎地解释——混合成像易对光子环产生假阳性，且其环测量结果并不直接对应光子环的性质。