自爱因斯坦提出广义相对论以来的一个世纪里，物理学家们进行了大量的实验测试，并经受住了考验。但这些实验是在相对较弱的重力环境下进行的。因此，科学家们不禁要问，在更极端的条件下，比如在黑洞周围的环境中，这个理论是如何描述宇宙的。为此，一项新的研究提出了一种测试该理论极限的方法:研究人员已经确定，如果广义相对论确实在黑洞附近破裂，其影响可能会通过放射出的x射线探测到。这项研究发表在7月22日的《物理评论》上。
根据广义相对论，我们所体验到的引力现象是时空(三维空间和四维时间的结合)围绕质量弯曲的结果。一个物体的密度越大，它对时空结构的扭曲就越严重，其引力场也就越强。在黑洞之类的物体周围，时空被严重扭曲了。黑洞是大质量恒星爆炸后的残留物，它们非常致密，杏耀注册甚至连光都无法逃脱它们的引力。物理学家们利用相对论和所谓的无毛定理来预测黑洞周围的时空曲线。无毛定理认为，黑洞只有两个决定性的特征(质量和旋转)。他们称曲率为克尔解。
证明克尔解提供了黑洞附近时空的精确描述，将表明广义相对论即使在极端重力环境下也成立。但是到目前为止，还没有人能够证明克尔解的正确性。理想情况下，天体物理学家会记录一个物体在黑洞周围区域内的运动，以描述时空曲率。但是一些黑洞只有几公里宽，在宇宙尺度上是很小的。目前，科学家们还没有能力在如此狭窄的空间里，从几光年之外追踪一个移动的物体。
尽管还没有观测证据表明相对论在黑洞中会被打破，“这并没有阻止理论家们提出各种各样的替代理论(引力理论)，”英国剑桥大学天文研究所的天体物理学家Jonathan Gair说。这些不同的理论产生了它们自己对时空曲率的描述，与克尔解不同。
为了确定相对论或其竞争对手之一是否真的描述了黑洞周围时空的扭曲，盖尔和他的同事、研究所的天体物理学家克里斯托弗·摩尔利用计算机模型模拟了几个具有时空曲线的黑洞，这些曲线在某种程度上偏离了克尔解决方案中描述的地形。他们称这些偏差为“凸点”。研究小组想知道地面上的观测者是否能探测到这些坑坑洼洼的黑洞周围的怪异曲率，因此他们在模拟的黑洞辐射中寻找撞击信号。当黑洞吞噬周围的物质时，这种物质会发出x射线，
杏耀介绍 ，而x射线的特性与黑洞的引力场略有不同。
摩尔和盖尔模拟了黑洞，它们都有在特定的引力替代理论中描述的凸起，以及更普遍的一组不同变形的黑洞。“我们想做一些更普遍的东西，因为很有可能，如果广义相对论是不正确的，我们实际上还没有考虑到正确的偏差，”盖尔说。研究人员将这些坑坑坑洼的黑洞分成三类，每一类的坑坑坑洼都越来越小:在第一类中，即使在离黑洞很远的地方，黑洞周围的时空曲率也明显不同于克尔解。摩尔解释说，在第二和第三种情况下，肿块会越来越快地缩小。
通过检查由他们模拟的坑坑洼洼的黑洞产生的x射线，摩尔和盖尔确定了哪些变形是科学家们能够在真实的物体上探测到的，哪些变形会与其他相对稳定的宇宙融合在一起。根据摩尔的说法，研究小组确定了四个肿块，所有肿块都以最慢的速度消失，而这是科学家们能够探测到的。了解与特定黑洞“凸点”相对应的x射线特征，为科学家将来对黑洞进行x射线观测提供了有价值的参考。据没有参与这项研究的亚利桑那大学天体物理学家迪米特里奥斯·瑟蒂斯说，欧洲航天局的雅典娜x射线天文台将在2028年发射时进行这些观测。
德克萨斯大学达拉斯分校的天体物理学家Mike Kesden没有参与这项研究，他指出，由于摩尔和盖尔的黑洞碰撞中只有少数在x射线辐射中发出了红色信号，这项研究为建立引力波探测器提供了进一步的支持。引力波——时空中的涟漪——可以编码有关黑洞周围时空形状的信息。事实上，杏耀开户摩尔和盖尔计划发表一项后续研究，研究利用引力波来测量模拟黑洞碰撞的可能性。因此，即使x射线发射没有揭示出在崎岖不平的黑洞附近的广义相对论的崩溃，引力波也有可能。
