黑洞阴影的本质

在被光学薄且几何厚的发射区包围的黑洞中，会出现一种独特的视觉特征。该特征是一个亮度上的锐边凹陷，与黑洞阴影重合，而黑洞阴影是不稳定光子区在观测者天空上的投影。我们强调了产生该锐边凹陷的两个关键机制：i) 与未穿过不稳定光子区的光线相比，穿过不稳定光子区从而穿过完全吸收的事件视界的光线观测强度降低（遮挡），以及 ii) 沿不稳定光子区边界附近延长、绕视界传播路径的光线观测强度增加（路径延长）。我们证明黑洞阴影是与光子环不同的现象，并且存在可观测前者但不可观测后者的模型。此外，我们表明黑洞阴影及其相关视觉特征不同于与薄盘模型相关的更具模型依赖性的亮度凹陷，因为对于几何厚且光学薄的发射区，遮挡和路径延长效应是相当普遍的。因此，黑洞阴影对于深亚爱丁顿吸积黑洞（如低光度活动星系核，LLAGN）是一个稳健且相当模型无关的观测量。