Un artículo del director del Instituto Kavli para la Física y Matemáticas del Universo (Kavli IPMU), Ooguri Hirosi, y el investigador del proyecto Matthew Dodelson, sobre los efectos teóricos de las cuerdas fuera de la esfera de fotones del agujero negro, ha sido seleccionado para la "Sugerencia de los editores" de la revista. Revisión física D . Su artículo fue publicado el 24 de marzo de 2021.

En una teoría cuántica de partículas puntuales, una cantidad fundamental es la función de correlación, que mide la probabilidad de que una partícula se propague de un punto a otro. La función de correlación desarrolla singularidades cuando los dos puntos están conectados por trayectorias similares a la luz. En un espacio-tiempo plano hay una trayectoria tan única, pero cuando el espacio-tiempo es curvo, puede haber muchas trayectorias parecidas a la luz que conectan dos puntos. Este es el resultado de la lente gravitacional, que describe el efecto de la geometría curva en la propagación de la luz.

En el caso del espacio-tiempo de un agujero negro, hay trayectorias parecidas a la luz que giran alrededor del agujero negro varias veces, resultando en una esfera de fotones de agujero negro, como se ve en las imágenes recientes del Event Horizon Telescope (EHT) del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87.

Lanzado el 10 de abril, 2019, Las imágenes de la Colaboración EHT capturaron la sombra de un agujero negro y su esfera de fotones, el anillo de luz que lo rodea. Una esfera de fotones puede ocurrir en una región de un agujero negro donde la luz que entra en una dirección horizontal puede ser forzada por la gravedad a viajar en varias órbitas. Estas órbitas dan lugar a singularidades en la función de correlación antes mencionada.

Sin embargo, Hay casos en los que las singularidades generadas por las trayectorias que giran alrededor de un agujero negro contradicen varias veces las expectativas físicas. Dodelson y Ooguri han demostrado que tales singularidades se resuelven en la teoría de cuerdas.

En teoría de cuerdas, cada partícula se considera como un estado excitado particular de una cuerda. Cuando la partícula viaja a lo largo de una trayectoria casi similar a la luz alrededor de un agujero negro, la curvatura del espacio-tiempo conduce a efectos de marea, que estiran la cuerda.

Dodelson y Ooguri demostraron que, si se tienen en cuenta estos efectos, las singularidades desaparecen de manera consistente con las expectativas físicas. Su resultado proporciona evidencia de que una gravedad cuántica consistente debe contener objetos extendidos como cuerdas como sus grados de libertad.

Ooguri dice:"Nuestros resultados muestran cómo se mejoran los efectos teóricos de las cuerdas cerca de un agujero negro. Aunque los efectos que encontramos no son lo suficientemente fuertes como para tener una consecuencia observable en la imagen del agujero negro de ETH, la investigación adicional puede mostrarnos una forma de probar la teoría de cuerdas utilizando agujeros negros ".