في مركز مجرة M87، على بُعد 55 مليون سنة ضوئية منا، يتربص ثقب أسود كتلته تعادل 6.5 مليار شمس. في عام 2019، كشف تلسكوب Event Horizon Telescope (EHT) لأول مرة عن صورته: كعكة دائرية برتقالية اللون بقلب مظلم. لكن الكعكة ليست الهاوية نفسها؛ إنها غاز متوهج محمّى إلى مليارات الدرجات، يدور قبل أن يختفي إلى الأبد. أما الظل الحقيقي فهو أصغر قليلًا من الحلقة، وحجمه مشفّر في الإشعاع.

قام الفيزيائيون الفلكيون ببناء آلاف المحاكاة الحاسوبية لأقراص التراكم — بأشكال مختلفة من اللف، والمغنطة، والميلان بالنسبة للراصد. كل محاكاة أعطت حلقةً وظلًا خاصين بها. بمقارنتها، استنتج الباحثون منحنى معايرة: كيف نستعيد الحجم الحقيقي للظل من الحلقة المقاسة. واتضح أن الخطأ يمكن تقليله عدة مرات إذا رصدنا على تردد 345 جيجاهرتز (أعلى بنحو الضعف من التردد الحالي)، واستخدمنا القيود الهندسية من خوارزمية PRIMO، وأخذنا في الاعتبار أن محور دوران الثقب الأسود في M87 شبه متطابق مع اتجاه النفاث العملاق — تيار البلازما الذي يبلغ طوله آلاف السنين الضوئية.

المساعد الأكثر إثارة للدهشة في هذا العمل هو "الترشيح حسب زمن التأخير". لا يُقاس حجم الحلقة فحسب، بل يُقاس أيضًا مدى ثبات هذا الحجم من إطار إلى آخر. ارتعاش الحلقة يكشف عن اضطراب الغاز، بينما ثباتها يكشف عن هندسة الثقب الأسود نفسه. هذا النهج، وفقًا لحسابات الباحثين، قادر على جعل المعايرة أكثر دقة مع كل جلسة رصد جديدة لـ EHT.

عندما تكون كتلة الثقب الأسود معروفة من قياسات أخرى، تتحول العلاقة المحسّنة "حلقة–ظل" إلى اختبار للنظرية النسبية العامة. إذا تبين أن الظل ليس في المكان المتوقع، فهذا يعني أن الجاذبية بالقرب من أفق الحدث تعمل بشكل مختلف عما كنا نعتقد. حتى الآن، كل الاختبارات تؤكد أينشتاين، لكن الدقة تزداد، وكل صورة جديدة هي خطوة نحو رؤية الانحراف إن وُجد.