近日，我院博士生郭森和导师梁恩维教授与重庆大学、重庆交通大学、西华师范大学教师合作，在黑洞阴影研究方面取得进展。2019年人类首次利用事件视界望远镜(EHT)拍到M87星系中心超大质量黑洞的超高角分辨率图像，以及2022年5月发布的银河系中心黑洞照片，标志着黑洞真实存在于我们的宇宙中。黑洞照片呈现出“甜甜圈”外观。基于广义相对论，不同的引力理论下，光线在黑洞附近的弯曲程度有所不同，导致阴影的轮廓产生差异。黑洞阴影的研究也为区分不同引力理论和检验广义相对论提供了实验验证。另一方面，阴影的外观还受到吸积流模式的影响。

考虑量子电动力学(QED)效应，该工作研究了Euler-Heisenberg黑洞在不同吸积流环境下的几何光学外观。研究基于两个方面考虑：一，Euler-Heisenberg黑洞的来源是非线性电磁场耦合爱因斯坦场方程，我们研究该黑洞周围的光线运行轨迹可以全面认识非线性电磁场对阴影外观的影响。二，可以对比静态球形吸积，下落球形吸积以及盘状吸积对黑洞观测特征的影响，可以将理论结果与EHT结果进行比较，以检验M87星系中心和银河系中心黑洞的种类。我们发现，QED效应导致光线并不完全走标准零测地线，而是形成一个光子运动的有效几何。同时，球形吸积和盘状吸积会导致黑洞光线外观有较大的差异，主要体现在光度不同和多环结构。最近发表的论文也是系列论文的第四篇，前三篇分别在《Physical Review D》和《Classical and Quantum Gravity》上发表。

研究成果以“QED and accretion flow models effect on optical appearance of Euler-Heisenberg black holes”为题被欧洲物理期刊 《European Physical Journal C》接收发表。

 论文作者：曾晓雄(重庆交通大学), 何柯腱(重庆大学), 李国平(西华师范大学), 梁恩维(广西大学), 郭森*(广西大学)