M87*模拟线偏振图像中的光子环对称性

事件视界望远镜（EHT）最近发布了超大质量黑洞M87*（以下简称M87*）周围吸积流的首批线偏振图像。在EHT图像中发现的螺旋偏振模式支持磁阻停盘（MAD）作为对EHT图像的解释。随着下一代甚长基线干涉测量（VLBI）技术的进步在望，理解被称为“光子环”的高度透镜化结构中的类似偏振特征，对于分析未来图像至关重要。在该区域，光子在到达观测者之前会绕黑洞进行多次半轨道运动。近期研究表明，该图像区域相对于更直接的辐射可能发生退偏振。我们通过分解EHT模拟图像库中M87*吸积系统的光子半轨道来扩展这一观察，并发现MAD模拟图像显示出光子环的相对退偏振，这归因于相反螺旋方向电场矢量的相消干涉；这种纯粹由强引力透镜效应产生的反对称性，可在光子环区域产生相对于直接图像高达约50%的退偏振。在非磁致磁盘系统中，以及除高自旋且离子与电子等温的系统外，我们发现高度透镜化的间接子图像几乎完全退偏振，导致完整图像中光子环区域的适度退偏振。我们预测，下一代EHT对M87*偏振的观测应能联合约束黑洞自旋以及潜在的辐射和磁场几何结构。