下一代黑洞成像要“验重力”:光子环差异很细微,但有望被抓到
科学家提出用参数化引力模型与高分辨率成像来正面“验重力”:在黑洞环形亮斑之外,真正携带引力信息的是由光线多次绕行形成的“光子环”。最新模拟显示,如果把广义相对论的克尔度规与可容纳多种引力修正的KRZ度规放到同一吸积与磁场环境里对比,图像上的确会出现可测差异,比如环的精确半径、亮度对比与喷流宽度,但这些差异非常细微,且容易被吸积流本身的时变性“淹没”。要把“天体物理噪声”与“时空几何信号”分开,观测侧需要两步走:其一是地面阵列升级到下一代事件视界望远镜(ngEHT),在230GHz(约1.3毫米)并进阶到345GHz(约0.87毫米),同时增加台站、改进成像算法,以期在多频、偏振与谱线维度稳定分离光子环;其二是在更长远的时间尺度上引入亚毫米空间VLBI方案(如“事件视界成像器”),用轨道基线进一步压低角分辨极限。方法学上则需建立多年时域基线,对环参数做统计约束,并结合偏振、谱能分布与喷流结构交叉验证。换句话说,黑洞“照片二代”不只是一张更清晰的自拍,而是一套围绕光子环的长期测量工程:如果按计划推进,它不但能告诉我们黑洞周围的气体在做什么,更有可能回答一个更难的问题——引力在强场极限里是否“仍是那套”。
支持率<5%