الثقب الأسود يشبه كرة مظلمة في الفضاء يسقط عليها مادة مضيئة. لدى الثقب الأسود ظل — منطقة لا تستطيع الأشعة الهروب منها. ولكن بسبب انحناء الضوء يصبح الظل أكبر من الثقب نفسه: كما يكبر ظل الكرة على الحائط إذا كان المصباح بعيدًا.
ثبت أنه بالنسبة للثقب المتناظر ذي «الشعر»، يكون نصف قطر ظله دائمًا أكبر بـ2.6 مرة على الأقل من نصف قطر نقطة اللاعودة ($r_{\text{sh}}/r_{\text{H}} \ge 3\sqrt{3}/2$). ويعطي أبسط نموذج «أصلع» لـ شوارتزشيلد هذا الحد؛ أي «شعر» يزيد من حجم الظل. من المدهش أن الظل ليس الثقب نفسه، بل هو وهم ناتج عن انحناء ضوء المادة المحيطة. تحوّل أرصاد المقرِّبات مثل مقراب أفق الحدث الظلال إلى اختبار للنظريات الغريبة. يتوافق ظل الثقب M87 مع ثقب «أصلع»، مما يدعم نظرية أينشتاين.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2603.03421
The non-linearly coupled Einstein-matter field equations predict the existence of shadows with well-defined boundaries around black holes. We prove that, in spherically symmetric hairy black-hole spacetimes whose matter fields satisfy the weak energy condition, the radii of these shadows are bounded from below by the dimensionless relation $$r_{\text{sh}}/r_{\text{H}}\geq 3\sqrt{3}/2$$, where $$r_{\text{H}}$$ is the horizon radius of the central hairy black hole. The characteristic shadow of the (bald) Schwarzschild black-hole spacetime saturates the analytically derived lower bound.
ظهر أن ظل الثقب الأسود M87، المصوَّر في عام 2019، مطابق لما تتنبّأ به النسبية العامة: دائري الشكل ونصف قطره أكبر بـ2.6 مرة من نقطة اللاعودة.
استخدم فيلم «إنترستيلار» حسابات حقيقية لانحناء الضوء لإنشاء ظل الثقب الأسود «غارغانتوا».