关于 Messier 87* 吸积流的偏振模型的多频率分析

Event Horizon Telescope (EHT) 对超大质量黑洞 Messier 87* (M87*) 的偏振图像提供了对黑洞吸积和喷流系统近距离发射的直接视图。EHT 对偏振 M87* 图像的理论分析将来自各种自旋、磁化状态、观察倾斜角和电子能量分布的大量快照与数值模型进行比较，并发现与观察图像一致的子集很小。在本文中，我们检验了 EHT 分析中两款受欢迎的模型：一种是磁抑制盘 (MAD) 伴随适中逆自转，另一种是磁抑制盘 (MAD) 伴随高顺自转。两种模型都具有导致冷电子引起强偏振消除的电子分布函数。我们在 22、43、86、230、345 和 690 GHz 对每个模型的五个快照进行射线跟踪，以预测未来的 VLBI 观测并检查数值模型的局限性。我们发现即使在光学和法拉第旋转深度较大的低频率处，约有旋转对称的偏振仍然存在，这表明浅层深度主导了偏振信号。然而，形态和光谱表明所假设的热电子分布对于描述喷流的发射并不充分。我们发现 86 GHz 图像呈现出由等离子体和时空结构共同决定的环形状，直径小于来自 Global mm-VLBI 阵列的最新结果。我们发现随着频率的增加，光子环变得更加明显，在逆自转模型中更为明显，这导致模型在非对称性和偏振结构方面存在显著差异。