迈向黑洞结构的 VLBI 观测

黑洞具有巨大的发现潜力。本文量化了事件视界望远镜及其下一代升级能够分辨黑洞结构的程度。黑洞的特征在于一个完全吸收性的边界，其特定面积由黑洞的内禀参数决定。我们采用球对称时空的一般参数化来描述对此行为的偏离，其参数控制中心天体的大小及其与光的相互作用，特别是通过镜面反射系数 $\Gamma$ 以及作为吸积盘光度分数 $\eta$ 度量的内禀光度。这使我们能够以与模型无关的方式研究奇异致密天体并与黑洞比较。我们确定了在几何薄且光学厚的吸积盘存在下与表面存在相关的成像特征，明确了 VLBI 观测能够对这类参数施加有意义约束的要求，特别是关于角分辨率与图像动态范围。对于正面观测，增强的 EHT 阵列可得到 $\eta\lesssim 10^{-4}, \Gamma\lesssim 10^{-1}$ 量级的约束，从而对中心天体的性质施加强约束。