M 87* 新月形图像的方位
高能天体物理现象
2021-03-01 v5 广义相对论与量子宇宙学
摘要
事件视界望远镜(EHT)所得黑洞(BH)M 87* 的首张图像呈新月形,从 E 延伸至 WSW 位置角,而观测到的大尺度喷流方向为 WNW。基于 BH 吸积流数值模拟的图像表明,平均而言投影 BH 自旋轴应指向 SSW。我们探索 Kerr 度规中发射区几何分布与运动学的高度简化玩具模型,进行光线追踪计算相应图像,并模拟 EHT 对其的观测以计算相应可见度与闭合相位。我们严格假设:(1) BH 自旋矢量固定于喷流轴,(2) 发射区静止且关于 BH 自旋对称,(3) 发射率在局部静止系中各向同性。从 SSE 到 WSW 间新月扇区的发射可轻易用赤道环(圆或 plunging 测地线流)解释,与 BH 自旋值无关。对于具 plunging 测地线流的平面对称极冠,位于 BH 后方的极冠主导图像对发射体角动量敏感。在我们模型约束内,我们未找到对 ESE 扇区观测亮度的可行解释。最可能的是,ESE“热斑”由内吸积流中非定域扰动产生。或者,它可能源自局部各向异性同步辐射发射率。EHT 的多历元与偏振结果对验证理论上预期的 BH 自旋与大尺度喷流对齐至关重要。
引用
@article{arxiv.1908.10376,
title = {Orientation of the crescent image of M 87*},
author = {Krzysztof Nalewajko and Marek Sikora and Agata Różańska},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.10376},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 7 figures, published in Astronomy & Astrophysics, matching the publication title