拍摄黑洞事件视界后会发生什么？我们能看到光子环吗？

　　2019 年，事件视界望远镜 (EHT) 为我们提供了第一张黑洞的直接图像。一方面，它产生的图像相当不起眼。只是围绕着一个黑暗的中心区域的圆形模糊光。另一方面，图像的细微特征包含有关黑洞大小和旋转的大量信息。
　　黑洞图像的大部分细节都被 EHT 的限制模糊了。但是下一代 EHT 应该提供更清晰的视图，并且可以揭示黑洞事件视界的黑暗边缘。
　　透镜光产生光子环的强度。
　　黑洞本身不发光。任何穿过其事件视界的光都会被永远困住。我们在 M87* 的 EHT 图像中看到的发光环是由黑洞周围气体和尘埃的背景无线电辉光引起的。其中一些光非常靠近黑洞，并被引力透镜射向我们的方向。光可以擦过黑洞并到达我们的最接近极限被称为光子环。
　　如果我们能完美地观察黑洞，光子环将是一条细细的亮线。来自光子环的一些光在到达我们之前就被散射了，再加上 EHT 的分辨率限制，这会产生我们看到的模糊图像。但是下一代 EHT 将具有更高的分辨率，并且能够在更短的时间内捕获图像。这不仅可以提供 M87* 的详细图像，还可以提供我们银河系中超大质量黑洞的详细图像。
　　不同的光子路径会产生光层。
　　ngEHT 可以揭示的一件事是多层透镜光。我们在黑洞周围看到的大部分光是光子环的光。也就是擦过黑洞的强透镜光。但是一些光会在我们前进之前围绕黑洞形成一个完整的循环，而少量的光会形成多个循环。每种类型的光子路径都会在黑洞周围产生不同的光环层。如果我们能把这些层分开，我们就能更好地理解黑洞附近引力的本质。
　　而且，正如最近关于arXiv 的一篇论文所显示的那样，ngEHT 还可以帮助我们探测黑洞的事件视界本身。M87* 图像的黑暗中心区域不是事件视界的区域。这只是光子环造成的黑洞阴影。但在中央区域内，应该有一个内部阴影。事件视界的阴影。正如最近的这项工作所示，这个内阴影不会是一个简单的圆圈。它的形状取决于黑洞的大小和旋转。
　　黑洞附近的引力场非常强大，不仅会扭曲光子环的辉光，还会扭曲事件视界的阴影。因此，虽然事件视界是真正的球形，但我们对事件视界的看法可能会因黑洞引力而扭曲。在这项最新工作中，该团队展示了我们如何能够同时观察光子环和内阴影。通过比较两者，我们将深入了解黑洞动力学，包括有关黑洞如何捕获光和物质的信息。
　　假以时日，我们或许终于能够看到引力本身的暗影。