并非所有理论都能解释Gargantuan黑洞M87 *

法兰克福歌德大学和Event Horizo​​n Telescope Collaboration的科学家使用产生第一张图像的数据 黑洞 限制其基本属性。

法兰克福歌德大学的理论物理学家对M87 *黑洞的数据进行了分析，这是事件地平线望远镜（EHT）合作的一部分，目的是检验阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论。 根据测试，M87 *阴影的大小与广义相对论中的黑洞极为吻合，但在其他理论中，它对黑洞的性质造成了限制。 EHT合作在2019年发布了M87星系中心黑洞的第一张图像。

正如德国天文学家卡尔·施瓦茨希尔德（Karl Schwarzschild）首次指出的那样，黑洞由于其异常的质量集中而使时空达到了极限，并且附近的热物质开始发光。 新西兰物理学家罗伊·克尔（Roy Kerr）表明，旋转可以改变黑洞的大小及其周围的几何形状。 黑洞的“边缘”被称为事件视界，它是质量集中周围的边界，光和物质无法逃逸出来，从而使黑洞“变黑”。 该理论预测，黑洞可以通过少量属性来描述：质量，旋转和各种潜在电荷。

所有这些黑洞都投射出暗影，这些暗影在大小上可以彼此区分，但只有灰色范围的暗影与M87 *的2017 EHT测量值相对应，并且在此图像中，阴影在底部的红色表示得太小成为可行的模型。适用于M87 *。 图片来源：Prashant Kocherlakota，Luciano Rizzola（法兰克福歌德大学和EHT合作/电影电影《 Fiks Film 2021》）

除了爱因斯坦的广义相对论所预言的黑洞外，人们还可以考虑这些模型是受弦理论启发的，弦理论将物质和所有粒子描述为小而振动的弦的模式。 受弦启发的黑洞理论预测了描述基本物理学的新领域，从而导致黑洞大小及其附近曲率的显着变化。

法兰克福歌德大学理论物理研究所的物理学家Prashant Kocherlakota博士和Luciano Rizzola教授首次研究不同的理论如何与Messe 87星系中心的M87 *黑洞的观测数据相匹配。 M87 *的图像，于2019年与国际合作事件地平线望远镜（EHT）拍摄，这是测量后黑洞实际存在的第一个实验证据 引力波 在2015年。

这些研究的结果：M87 *的数据与基于爱因斯坦的理论非常吻合，并且在一定程度上与基于序列的理论相吻合。 Prashant Kocherlakota博士解释说：“借助EHT合作记录的数据，我们现在可以使用黑洞图像测试不同的物理理论。目前，当描述M87 *的阴影尺寸时，我们不能拒绝这些理论，但是我们的计算限制了这些黑洞模型的有效范围。”

卢西亚诺·里佐拉（Luciano Rizzola）教授说：“对我们理论物理学家来说，黑洞的想法既是关注和启发的源泉。尽管我们仍在为黑洞的某些后果而苦苦挣扎-例如事件视界或奇异性-我们似乎总是渴望找到黑洞的新解决方案在其他理论中，因此获得诸如我们的结果（确定什么是合理的，什么是不合理的）的结果非常重要，这是重要的第一步，也是我们的局限性将通过新的观察得到改善。”

在“事件地平线望远镜”合作中，来自世界各地的望远镜被链接在一起，形成了一个假想的巨型望远镜，其盘面大小相当于地球本身。 得益于这款望远镜的精确性，可以在柏林的一家街头咖啡馆阅读纽约的报纸。

参考：“使用2017年EHT对M87的黑洞电荷的限制*”发表者Prashant Kocherlakota等人。 （EHT Collaboration），2021年5月20日， 身体检查d。
DOI：10.1103 / PhysRevD.103.104047