这个艺术家的印象描绘了一个快速旋转的超大质量黑洞被一个吸积盘包围着。这个由旋转物质组成的薄圆盘由类太阳恒星的残留物组成，这些恒星被黑洞的潮汐力撕裂。黑洞被标记出来，展示了这个迷人的物体的解剖结构。信贷:ESO

 

法兰克福歌德大学的科学家和视界望远镜合作使用产生了第一张黑洞图像的数据来约束它的基本属性。

 

作为视界望远镜(EHT)合作项目的一部分，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，以验证爱因斯坦的广义相对论。根据测试，M87*的阴影大小与广义相对论中的黑洞非常一致，但在其他理论中为黑洞的性质设置了限制。2019年，EHT合作发布了第一幅位于M87星系中心的黑洞图像。

 

正如德国天文学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild)首先指出的那样，黑洞由于其质量的异乎寻常的集中，使时空弯曲到一个极端的程度，并使其附近的物质升温，从而开始发光。新西兰物理学家Roy Kerr证明旋转可以改变黑洞的大小和它周围的几何形状。黑洞的“边缘”被称为“视界”，这是围绕质量集中的边界，超过这一边界，光和物质就无法逃逸，从而使黑洞“黑”起来。黑洞理论预测，可以用一些性质来描述:质量、自旋和各种可能的电荷。天富是做什么的？

 

不同引力理论的视界大小

 

所有这些黑洞黑暗阴影中互相区分大小,但只有那些在灰色带过去与2017兼容的测量M87 *,在这张图片,一个代表红色底部太小M87 *是一个可行的模型。资料来源:Prashant Kocherlakota, Luciano Rezzolla(歌德大学法兰克福分校和EHT合作/ Fiks电影2021)

 

除了爱因斯坦广义相对论预测的黑洞，人们还可以考虑那些受弦理论启发的模型，弦理论将物质和所有粒子描述为微小振动弦的模式。受弦启发的黑洞理论预测了在基础物理描述中一个额外的场的存在，这导致了黑洞的尺寸和其附近的曲率的可观测变化。

 

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，现在已经首次研究了不同的理论是如何与梅西耶87星系中心的黑洞M87*的观测数据相吻合的。这张由国际视界望远镜(EHT)合作组织于2019年拍摄的M87*图像，是2015年测量引力波后第一个证明黑洞实际存在的实验证据。天富是做什么的？

 

 

这些研究的结果是:M87*的数据与基于爱因斯坦的理论和基于弦的理论有很好的一致性。Prashant Kocherlakota博士解释说:“有了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理论。目前，我们在描述M87*的阴影大小时不能拒绝这些理论，但我们的计算限制了这些黑洞模型的有效范围。”

 

Luciano Rezzolla教授说:“对于我们这些理论物理学家来说，关于黑洞的想法既是担忧的来源，也是灵感的来源。当我们还在努力研究黑洞的一些后果时——比如视界或奇点——我们似乎总是热衷于在其他理论中找到新的黑洞解。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，随着新观测的进行，我们的约束条件将得到改善。”

 

在视界望远镜合作项目中，来自世界各地的望远镜相互连接，形成一个虚拟的巨型望远镜，其碟形与地球本身一样大。有了这台望远镜的精度，纽约的报纸可以在柏林的街道上读到café。