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中，使得时空产生弯曲，并加热附近的物质使其升温，以致开始发光，新西兰物理学家Roy Kerr表示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，外部所有的观察者皆无法了解事件视界内发生的任何事，超过这个边界，光和物质便无法逃脱，这使得黑洞成为「黑色」， 理论上预测，黑洞可以用一些性质来描述：如质量，自旋和各种可能的电荷。

除爱因斯坦在广义相对论中所预测的黑洞之外，我们还可以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，在基本物理学的描述中存在一个额外的场，导致了黑洞的大小以及其附近的曲率产生明显可观察的变化。

来自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地套用在位在活跃星系M87中心超大质量黑洞的观测数据资料， 在2015年测得重力波之后，2019年事件视界望远镜（EHT）首次证实了黑洞的实际存在。

调查结果显示，来自M87的观测数据与爱因斯坦的理论非常一致，并也在一定的程度上吻合弦 论。 研究团队表明借由EHT的数据，我们可以使用黑洞图像来测试不同的物理学理论，广义相对论曾预测黑洞阴影，而目前在描述M87的阴影大小时，不能排除这些理论，但计算的结果却限制了黑洞模型的有效范围。

对于理论物理学家来说，黑洞的概念同时引起了我们的关注并且是启发的来源。 尽管我们无法完全了解黑洞的某些性质，如事件视界或奇异点，但我们仍然热衷于在其他的理论中试图找出新的黑洞解决方案。

因此，获得像这样的观测结果是非常重要的，该结果帮助我们确认什么是合理的，什么是不合理的，这是重要的第一步，随着新的观测结果出现，将使我们对黑洞获得更多的了解。

事件视界望远镜的合作来自于全球各地望远镜的相互连接，构成一个虚拟的巨型无线电波望远镜，其盘面约有地球本身那么大。 而这个望远镜的精确性，相当于在柏林的一家街头咖啡馆读到纽约的一份报纸。 （编译/赵瑞青）

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数据来源：science daily

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