Не все теории могут объяснить известную черную дыру M87*

Физики-теоретики проанализировали данные, полученные от черной дыры M87* в рамках коллаборации EHT, для проверки общей теории относительности Эйнштейна. Согласно результатам проверки, размер тени M87* прекрасно сочетается с черной дырой в общей теории относительности, но устанавливает ограничения на свойства черных дыр в других теориях.

Об этом рассказывают в Университете Гете во Франкфурте, Германия.

Как сначала отметил немецкий астроном Карл Шварцшильд, черные дыры экстремально сильно изгибают пространство-время из-за чрезвычайной концентрации массы и нагревают вещество вблизи так, что оно начинает светиться. Новозеландский физик Рой Керр показал, что вращение может изменить размер черной дыры и геометрию ее окружения. "Край" черной дыры, известный как горизонт событий - это предел вокруг концентрации массы, через которую свет и вещество уже не могут выйти, и которая делает черную дыру "черной". Черные дыры, как предсказывает теория, можно описать несколькими свойствами: массой, спином и различными возможными зарядами.

В дополнение к черным дырам, предсказанных теорией общей относительности Эйнштейна, их можно рассмотреть через модели, вдохновленные теориями струн, которые описывают материи и все частицы как моды вибрирующих крошечных струн. Струнно-инспирированные теории черных дыр предусматривают существование дополнительного поля в описании фундаментальной физики, что приводит к наблюдаемым изменениям в размерах черных дыр, а также в кривизне в их окружении.

Физики доктор Прашант Кочерлакота и профессор Лучано Реццолла из Института теоретической физики Университета Гете теперь впервые исследовали, как различные теории согласуются с данным наблюдений за черной дырой M87* в центре галактики Мессье 87. Изображение M87*, сделанное в 2019 году международным сотрудничеством «Телескоп горизонта событий» (EHT), стало первым экспериментальным подтверждением фактического существования черных дыр после измерения гравитационных волн в 2015 году.

Новости по подобной теме:

		В нашей галактике найдена самая массивная черная дыра звездной массы
		Астрономы обнаружили крошечную черную дыру, неоднократно пробивающую газовый диск более крупной черной дыры
		Сверхмассивные черные дыры ненадолго просыпаются из глубокого сна благодаря измельченным ими звездам

Результат этих исследований: данные M87* прекрасно согласуются с теориями, основанными на теории Эйнштейна, и в определенной степени со струнными теориями. Доктор Прашант Кочерлакота поясняет: "Благодаря данным, зафиксированным коллаборацией EHT, теперь мы можем проверить различные теории физики с помощью изображений черных дыр. В настоящее время мы не можем отбросить эти теории при описании размера тени M87*, но наши расчеты ограничивают диапазон действительности этих моделей черных дыр".

Профессор Лучано Реццолла говорит: "Идея черных дыр для нас, 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, как видно, всегда стремимся найти новые решения черных дыр и в других теориях. Поэтому очень важно получить результаты, подобные нашему, которые определяют, что является правдоподобным, а что нет. Это был важный первый шаг, и наши ограничения будут совершенствоваться по мере внесения новых наблюдений".

В сотрудничестве «Телескоп горизонта событий» телескопы со всего мира были соединены между собой так, чтобы сформировать виртуальный гигантский телескоп с такой большой тарелкой, как сама Земля. С точностью этого телескопа газету в Нью-Йорке можно было бы почитать из уличного кафе в Берлине.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

• Черные дыры
• Общая теория относительности Эйнштейна
• черная дыра M87