检验事件视界的存在性：与旋转反射面的对比

近来，事件视界望远镜首次在事件视界尺度上观测到了黑洞，使我们如今能够检验事件视界的 existence。尽管事件视界按定义没有可观测特征，但人们可以寻找其不存在的证据。在这种情况下，很可能存在某种表面，它像其他任何表面一样可以吸收（并热辐射）和/或反射辐射。本文研究了此类旋转反射面潜在的可观测特征。我们构建了任意时空下反射面的一般描述，并由此定义静态与旋转反射面的具体模型，研究了相应光线路径与合成图像。这通过对测地线方程进行数值积分以及使用广义相对论辐射转移代码 RAPTOR 实现。反射面在光子环内部的合成图像中创造出无限套环状特征：中央有一环，高阶环依次位于其外并收敛于光子环。这些环状特征的形状与大小随表面半径 R、自旋 a 和倾角 i 的变化很小，在所有情形下均出现在“阴影区”内部。我们得出结论：旋转反射面具有清晰的可观测特征，且事件视界望远镜能够观测到高反射率下反射面与事件视界的差异。此类反射面模型可被排除，从而强化了黑洞阴影确实指示事件视界存在的结论。