并非所有理论都能解释黑洞M87

正如德国天文学家Karl Schwarzschild首次指出,黑洞因质量异常高度集中于极小的区域,使时空产生弯曲,并加热附近的物质升温,以致开始发光。新西兰物理学家Roy Kerr表示,旋转可改变黑洞大小及周围几何形状。黑洞“边缘”称为事件视界,外部所有观察者皆无法了解事件视界内发生的任何事,超过此边界,光和物质便无法逃脱,使黑洞成为“黑色”。理论预测,黑洞可用一些性质描述:如质量,自旋和各种可能的电荷。

除爱因斯坦在广义相对论预测的黑洞外,还可考虑从弦论启发的模型,这理论将物质和所有粒子描述为微小振动弦的模式。受弦论启发的黑洞理论预测,基本物理学描述有个额外的场,导致黑洞大小及附近曲率产生明显可观察的变化。

法兰克福大学理论物理研究所的物理学家Prashant Kocherlakota博士和Luciano Rezzolla教授正研究如何将不同的理论,完美套用在位于活跃星系M87中心超大质量黑洞的观测数据文件。2015年测得重力波之后,2019年事件视界望远镜(EHT)首次证实黑洞实际存在。

调查结果显示,M87*的观测资料与爱因斯坦的理论非常一致,并也在一定程度上吻合弦论。研究团队表明借由EHT的资料,可使用黑洞图像测试不同的物理学理论。广义相对论曾预测黑洞阴影,目前描述M87*阴影大小时,不能排除这些理论,但计算结果却限制黑洞模型的有效范围。

对理论物理学家来说,黑洞概念同时引起关注并是启发来源。尽管我们无法完全了解黑洞某些性质,如事件视界或通用点,但我们仍然热衷于其他理论试图找出新黑洞解决方案。

因此,获得像这样的观测结果非常重要,帮助我们确认什么合理,什么不合理,这是重要的第一步,随着新观测结果出现,将对黑洞了解更多。

事件视界望远镜的合作来自全球各地望远镜相互联接,构成一个虚拟巨型无线电波望远镜,盘面约有地球直径那么大。望远镜的精确性相当于在柏林街头咖啡馆读纽约的报纸。