极紧致物体阴影中的多重环

事件视界望远镜对 M87 黑洞的成像为研究黑洞物理提供了令人振奋的机遇。由于黑洞的事件视界吸收所有电磁波，主动探测视界的存在十分困难。然而，借助一类名为“gravastars”（引力真空星）的极紧致、无视界物体，其外部时空与黑洞几乎相同，人们可以检验事件视界的缺失：因引力真空星或其表面的存在而产生的额外特征的缺失，可作为黑洞存在的定量证据。我们采用 Gralla 等人研究黑洞成像的方法，来研究两类引力真空星的成像：透明型与反射型。在这两种情况下，光线穿过引力真空星或其表面的反射都会在其图像中产生更多环。对于简单的发射模型，其中盘的红移发射率在某一特定半径 r-peak 处达到峰值，一系列环的位置可以以简单方式与光线传播相关联：每当从无穷远以碰撞参数 b 入射的光线在 r-peak 处与盘相交时，便在碰撞参数 b 附近出现一个环。我们展示透明与反射型引力真空星的图像中均会出现额外环。特别地，反射型引力真空星的一个额外环源于光在其表面的即时反射，且看似与其他环明显分离。这可能是一个稳健特征，可可靠地用于约束黑洞视界的反射率。