近日，我院博士生郭森和导师梁恩维教授共同与中国地质大学及西华师范大学合作在黑洞外观研究方面取得进展。研究成果以"Unveiling the unconventional optical signatures of regular black holes within accretion disk"为题被欧洲物理期刊《European Physical Journal C》接收发表。

文章讨论了三种被薄吸积盘包围的黑洞的光学特性。利用数值积分和半解析方法计算了光在每个黑洞附近的偏转角度，结果表明两种方法都能有效地阐明黑洞周围光线偏转。论文同时研究了不同视角下的吸积盘光学外观，发现吸积盘内侧靠近黑洞的区域的光度高于外侧，这是由于靠近黑洞的物质密度更高。观察到吸积盘左侧明显的亮度积累，这归因于物质的运动和几何效应。结果强调了观测倾角对结果的显著影响，增大观测倾角会导致高阶图像的分离。同时，建立了磁荷与观测通量之间的关系并提出三种假设函数模型，并将它们拟合到数据中，发现Bardeen黑洞的观测通量与磁荷呈线性增加关系，黑洞吸积盘的磁场是由其内部的等离子体产生的，磁场的大小取决于磁荷密度和等离子体的运动速度。此外，该研究还指出Bardeen黑洞与Schwarzschild黑洞之间的关系更为密切，而Hayward黑洞的二次像与最内层稳定圆轨道之间的差距非常小，这不同于其他类型黑洞。随着EHT观测精度的提高，我们认为可以利用Hayward黑洞的这一特征作为分辨黑洞种类的指标。

论文连接：https://arxiv.org/abs/2310.20523