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不是所有的理论都能解释M87星系中心超大质量黑洞

时间：2025-04-06 06:18:14 来源：一五一十网

不是所有的理论都能解释M87星系中心超大质量黑洞
（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：法兰克福歌德大学的理论物理学家分析了来自黑洞M87的数据，作为事件地平线望远镜（EHT）合作的都能大质洞一部分，以检验爱因斯坦的解释广义相对论。根据测试，星系中心超来自M87*的理论量黑阴影的大小与来自广义相对论中的黑洞的大小非常一致，但对其他理论中的都能大质洞黑洞的属性有所不同。2019年，解释EHT合作组织公布了位于M87星系中心的星系中心超黑洞的第一张图像。
正如德国天文学家卡尔-施瓦茨柴尔德（Karl Schwarzschild）首次指出的理论量黑那样，黑洞因其质量异常集中而使时空极端弯曲，都能大质洞并使其附近的解释物质发热，从而开始发光。星系中心超新西兰物理学家罗伊-克尔表明，理论量黑旋转可以改变黑洞的都能大质洞大小和其周围的几何形状。黑洞的解释 "边缘"被称为事件视界，它是质量集中的边界，超过这个边界，光和物质就无法逃脱，这是黑洞之所以表现出"黑色"的原因。理论预测，黑洞可以由少数几个属性来描述：质量、自旋和各种可能的电荷。
所有这些黑洞投下的暗影在大小上都是可以区分的，但只有那些属于灰色带的黑洞才与2017年对M87*的EHT测量结果相符，在这张图片中，底部用红色表示的黑洞太小，无法成为M87*的可行模型。
除了从爱因斯坦的广义相对论中预测的黑洞之外，我们还可以考虑那些来自弦理论启发的模型，这些理论将物质和所有粒子描述为微小振动弦的模式。受弦理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，这导致黑洞的大小以及其附近的曲率出现可观察到的变化。
来自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 Rezzolla教授现在首次研究了不同的理论如何与Messier 87星系中心的黑洞M87*的观测数据相匹配。国际事件地平线望远镜（EHT）合作在2019年拍摄的M87*图像，是在2015年测量引力波之后，首次通过实验证明了黑洞的实际存在。
这些调查的结果。来自M87*的数据与基于爱因斯坦的理论以及在一定程度上与基于弦的理论非常一致。Prashant Kocherlakota博士解释说。“通过EHT合作记录的数据，我们现在可以用黑洞图像来测试不同的物理学理论。目前，在描述M87*的阴影大小时，我们显然不能忽视这些理论，但我们的计算结果一方面却又制约了这些黑洞模型的有效性范围。”
Luciano Rezzolla教授说：“对于我们理论物理学家来说，阐明黑洞的概念同时也是受到关注和激励的来源。虽然我们仍在为探明黑洞的一些事实而挣扎--如事件视界或奇点--但我们似乎总是渴望在其他理论中找到新的黑洞解决方案。因此，获得像我们这样的结果是非常重要的，它决定了什么是可信的，什么是不可信的。这是重要的第一步，随着新的观测结果的出现，约束我们的条件将得到改善”。
在事件地平线望远镜合作中，来自全球各地的望远镜相互连接，形成一个虚拟的巨型望远镜，其面积可以被看成有地球本身那么大。这个巨大望远镜的精确性有多高？打个比方，在纽约的一份报纸可以通过这架望远镜从柏林的一家街头咖啡馆读到。

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