利用 EHT 进行广义相对论检验时改善理论不确定性的前景

我们表征了模拟黑洞图像中观测到的亮环大小与解析黑洞阴影大小之间的关系。校准这一关系对于质量测量至关重要，且当存在独立的测量质量时，对于使用事件视界望远镜（EHT）图像进行广义相对论检验也至关重要。我们使用由不同吸积流建模方法生成的大量高分辨率模拟图像，并涵盖广泛的系统参数和初始条件，进行了该校准。我们表明，通过未来的观测、改进的成像技术以及应用天体物理或基于模型的约束，可以显著降低该关系的理论不确定性。具体而言，与现有测量相比，在以下情况下不确定性会降低： 在 345 GHz 频率下观测； 应用几何图像约束，例如通过 PRIMO 图像重建算法推断环宽； 纳入天体物理约束，例如 M87 黑洞自转轴与在较长射电波长观测到的大尺度喷流对齐（或反平行）； 假设吸积流可以用磁捕获场构型来描述。最后，我们量化了随着后续几年获得更多观测数据，不确定性预计将如何降低，并指出驻留时间过滤，即评估几何测量随时间的持续性，是提高校准精度的一条有前景的途径。