Сингулярность чёрной дыры может быть 3D-поверхностью, на которой рушится ОТО

Сингулярность чёрной дыры, вероятно, представляет собой трёхмерную поверхность, а не точку с бесконечной плотностью. К такому выводу пришли физики Эндрю Гамильтон из Университета Колорадо в Боулдере и Тайлер Макмейкен из Университета Мэри. Событийный горизонт по-прежнему остаётся границей, за которую не выходит свет, поэтому напрямую разглядеть внутренности чёрной дыры невозможно — учёные строят лишь теоретические модели. Эту информацию сообщает издание Science XXI.

В стандартных учебниках невращающаяся дыра Шварцшильда имеет сингулярность в виде точки. Для вращающегося объекта Керра раньше придумали кольцевую форму: на падающее вещество влияет центробежное отталкивание. Авторы представили мысленный эксперимент: два наблюдателя падают в одну дыру с разных сторон.

Если бы сингулярность была одной точкой, оба должны были бы встретиться в ней. Однако в искривлённом пространстве-времени они не способны обменяться сигналами, значит, их путь не может завершиться в одном событии. Противоречие снимается, если сингулярность — трёхмерная пространственноподобная поверхность: тогда каждый наблюдатель достигает её в собственной точке.

Гамильтон и Макмейкен полагают, что реалистичная дыра Керра у внутреннего горизонта также переходит к такой поверхности. Различие между двумя моделями оказывается меньше, чем считается.

Новая модель уточняет описание зоны, где общая теория относительности теряет силу. Это важно для квантовой гравитации: ОТО и квантовая механика работают по отдельности, но внутри чёрной дыры их математика несовместима.