Не все теории могут объяснить черную дыру M87*

Новозеландский физик Рой Керр показал, что вращение может изменить размер черной дыры и геометрию ее окружения. «Край» черной дыры известен как горизонт событий - граница вокруг концентрации массы, за которой свет и материя не могут выйти и которая делает черную дыру черной. Теория предсказывает, что черные дыры можно описать несколькими свойствами: массой, вращением и множеством возможной материи.

В дополнение к черным дырам, предсказанным на основе Общей теории относительности Эйнштейна, можно рассмотреть модели, вдохновленные теорией струн, которые описывают материю и все частицы как крошечные вибрирующи струн. Теории черных дыр, вдохновленные струнами, предсказывают существование дополнительного поля в описании фундаментальной физики, которое приводит к наблюдаемым изменениям в размерах черных дыр, а также в кривизне их окрестностей.

Физики Прашант Кочерлакота и Лучано Резцолла из Института теоретической физики Университета Гете во Франкфурте впервые исследовали, как различные теории согласуются с данными наблюдений черной дыры M87* в центре галактики Messier 87. Снимок M87*, сделанный в 2019 году международной коллаборацией Event Horizon Telescope (EHT), стал первым экспериментальным доказательством реального существования черных дыр после измерения гравитационных волн в 2015 году.

Результат этих исследований: данные M87* полностью согласуются с теориями, основанными на Эйнштейне, и в некоторой степени с теориями, основанными на струнах. Доктор Прашант Кочерлакота объясняет: «С данными, записанными коллаборацией EHT, мы теперь можем проверить различные теории физики с изображениями черных дыр. В настоящее время мы не можем отвергать эти теории при описании размера тени M87*, но наши расчеты ограничивают диапазон применимости этих моделей черных дыр».

«Идея черных дыр для физиков-теоретиков является одновременно источником беспокойства и вдохновения. Хотя мы все еще боремся с некоторыми последствиями черных дыр, такими как горизонт событий или сингулярность, мы всегда стремимся найти новые решения для черных дыр и в других теориях. Поэтому очень важно получить результаты, как наши, которые определяют, что правдоподобно, а что нет», говорит профессор Лучано Резцолла

В рамках сотрудничества Event Horizon Telescope телескопы со всего земного шара соединены между собой, чтобы сформировать виртуальный гигантский телескоп с тарелкой размером с саму Землю. Благодаря точности этого телескопа газету в Нью-Йорке можно читать из уличного кафе в Берлине.