随着我们的黑洞图像变得更加详细,我们可能会发现爱因斯坦对它们的看法并不完全正确

阿尔伯特·爱因斯坦的引力理论、广义相对论可能不是描述黑洞的最佳方法。

来源:Space.com: NASA,太空探索和天文新闻

新的研究表明,未来的黑洞图像可能足够精确,使科学家能够确定这些物体是否被阿尔伯特·爱因斯坦的引力理论、广义相对论准确地描述——或者它们是否最好由其他理论建模。

这种黑洞研究之所以成为可能,是因为事件视界望远镜 (EHT) 在黑洞成像方面取得了突破,该望远镜于 2019 年发布了第一张黑洞图像。该图像聚焦于遥远星系 M87 中心的超大质量黑洞。事实上,我们的星系有自己的中央超大质量黑洞,称为人马座 A* (Sgr A*),EHT 合作也于 2022 年揭示了该黑洞的图像。

事件视界望远镜 超大质量黑洞

然而,重要的是要认识到,根据定义,黑洞是一种空间区域,在该区域中,引力的影响变得如此之大,甚至连光也没有必要的逃逸速度。因此,EHT 捕获的图像实际上并没有显示黑洞本身。相反,它们追踪的是围绕这些空隙旋转的炽热物质。我们在 M87* 和 Sgr A* 的图像中实际上看到的是这些黑洞的阴影。

最新研究小组提出,这些阴影的图像有一天可能会非常详细,以至于它们可能会显示出与广义相对论的微小偏差。这些将使科学家能够研究真正描述黑洞的“秘诀”。

“我们开发了一种实用的、模拟支持的方法,将爱因斯坦广义相对论预测的黑洞周围热气体图像与偏离广义相对论预测的图像进行比较,”中国上海交通大学的研究主要作者 Akhil Uniyal 告诉 Space.com。 “对许多假设的黑洞时空进行气体和磁场的真实三维模拟,生成了合成图像和定义的图像比较指标,以量化两个图像的差异。