非均匀等离子体中黑洞透镜的强偏折分析

本文探讨了在强偏折极限下存在等离子体的引力透镜效应，该极限对应于光线绕环形状天体形成更高阶图像的情形。虽然此情况下的偏折研究主要聚焦于真空中的光偏折或均匀等离子体中的偏折，但本工作引入了对非均匀等离子体影响的解析处理。在回顾冷非磁化等离子体中光子在静态、渐近平坦且球对称时空中的偏折角的精确表达式之后，提出了强偏折分析。特别关注 Schwarzschild 时空，获取不同等离子体密度轮廓下光子的偏折角。此外，还给出任意幂律径向密度轮廓的 perturbative 结果。这些公式随后用于计算更高阶图像的位置和放大倍数，得出结论：在所考察的幂律指数范围内，非均匀等离子体会降低更高阶图像的角度尺度和放大倍数。这些发现为理解等离子体中的引力透镜效应贡献了解释性框架，适用于各种渐近平坦且球对称的时空。