Чёрная дыра похожа на идеальный сейф: всё, что падает внутрь, исчезает без следа. Но в 1970-х Якоб Бекенштейн и Стивен Хокинг обнаружили, что у горизонта есть неуничтожимая «наклейка» — энтропия (мера скрытой информации о поглощённом веществе). Она оказалась пропорциональна площади горизонта, а не объёму, как у обычных тел. Это правило — закон Бекенштейна–Хокинга — стало краеугольным камнем физики чёрных дыр.

Однако в экстремальных условиях, когда квантовые эффекты становятся важны, простая формула площади может нарушаться. Появляются поправки — логарифмические или степенные добавки к энтропии. Авторы новой работы задались вопросом: можно ли заметить эти поправки снаружи, не заглядывая под горизонт? Они показали, что изменённая энтропия тянет за собой метрику — математическое описание искривления пространства-времени вокруг дыры. А метрика, в свою очередь, влияет на то, как свет огибает дыру и какую тень мы видим.

Исследователи вычислили радиус фотонной сферы и размер тени для метрики с поправками и сравнили с реальным снимком центра нашей Галактики — объекта Стрелец А*, полученным Телескопом горизонта событий. Оказалось, что даже небольшие добавки к энтропии сдвигают тень на величину, сопоставимую с точностью измерений. Это позволило наложить ограничения на параметры поправок: слишком сильные отклонения от закона площади просто несовместимы с тем, что мы видим.

Так тень чёрной дыры, застывшая на фотографии, становится окном в мир квантовой гравитации. Словно по едва заметной царапине на сейфе мы догадываемся, что замок устроен сложнее, чем казалось.