RAPTOR I：任意时空中的含时辐射转移

在事件视界尺度上对黑洞直接环境进行成像的观测努力，得益于能够产生可与观测数据比较的合成数据的高效成像代码的发展。我们旨在介绍RAPTOR，一款新的公开代码，它通过数值积分光线运动方程并沿光线进行含时辐射转移计算，产生强引力下相对论等离子体的精确图像、动画和能谱。该代码兼容任意解析或数值时空。它与硬件无关，可在GPU和CPU上编译运行。我们描述了RAPTOR中使用的算法并测试了代码性能。我们已将RAPTOR输出与其他辐射转移代码进行了详细比较，并证明了结果的收敛性。随后我们将RAPTOR应用于研究超大质量黑洞的吸积模型，通过广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟进行含时辐射转移，并考察所谓快光与慢光范式之间的预期观测差异。使用RAPTOR产生吸积黑洞GRMHD模型的合成图像与光变曲线，我们发现快光与慢光光变曲线的相对差异小于5%。使用两种不同的辐射转移代码处理同一数据，我们发现积分通量密度的相对差异小于0.01%。对于本文所研究的二维GRMHD模型，只要可接受百分之几的误差，快光近似便已足够。两个不同代码结果的收敛表明它们至少是一致的。