基于半解析GRMHD模型的高度磁化喷流漏斗内部的射电图像

通过执行广义相对论辐射转移计算，我们展示了基于稳态、轴对称、半解析广义相对论磁流体动力学模型的、包含喷流漏斗内高度磁化区域的相对论性喷流的射电图像。研究发现，对于近乎极向的观测者，在230 GHz的光子频率下会出现多重环状图像，这是因为在分离面（即喷流漏斗中内流和外流之间的边界）上产生的光子受到强光弯曲效应的影响。在反向喷流区域还出现了一个明亮的泪滴状成分，它从分离面的亮环延伸出来。源自反向喷流的最亮最外层环的直径约为$60 ~ \mu {\rm as}$，这与使用GMVA、ALMA和GLT在86 GHz观测到的M87环状图像一致，其环直径约为$64^{+4}_{-8} ~\mu {\rm as}$。当黑洞自旋幅度更高时，会呈现出更细、直径更小的环。这些形态特征预计不会受到我们GRMHD喷流模型中详细的MHD等离子体参数的显著影响，因为分离面的位置主要由黑洞自旋决定。我们的GRMHD模型以及视界尺度上高度磁化喷流漏斗中图像的发射特征，可以通过未来的观测（例如，下一代事件视界望远镜和黑洞探索者）进行检验。