Внутри чёрных дыр может не быть сингулярностей? Физики впервые описали модель, основанную только на гравитации

Физики из Университета Барселоны предложили новую теоретическую модель, которая отменяет сингулярность — точку бесконечной плотности — в центре чёрных дыр. Исследование, опубликованное в журнале Physics Letters B, показывает, что сама гравитация, а не гипотетическая «экзотическая материя», способна сгладить этот парадокс. Учёные пришли к выводу, что учёт бесконечного числа поправок к общей теории относительности (ОТО) приводит к образованию в центре чёрной дыры гладкого ядра вместо неразрешимой сингулярности.

Квантовая гравитация и «регулярные» чёрные дыры

Стандартная ОТО предсказывает коллапс материи в точку с бесконечной плотностью, что указывает на её неполноту. Решение проблемы лежит в области квантовой гравитации — теории, которая пока не создана. Однако команда из Барселоны нашла обходной путь, используя так называемые квазитопологические теории гравитации. Эти математические конструкции, становящиеся значимыми лишь вблизи экстремальных гравитационных полей, позволяют описывать «регулярные» чёрные дыры без привлечения дополнительных полей.

Гравитация как «лекарь»

Ключевое открытие заключается в том, что при суммировании бесконечной последовательности гравитационных поправок сингулярность исчезает. Вместо неё формируется область, напоминающая «вселенную де Ситтера» — пространство с постоянной кривизной. Полученные решения обобщают известные модели Хейворда, Бардина и Дымников, но, в отличие от них, «сотканы» исключительно из гравитационных взаимодействий, а не из экзотической материи с необычными свойствами.

Уникальность и новые горизонты

Важной характеристикой найденных решений является их уникальность: для каждой заданной массы существует только одна статическая и сферически симметричная чёрная дыра. Это ставит новые вопросы перед физиками. Предстоит выяснить, как такие «регулярные» объекты ведут себя при столкновениях и можно ли распространить эту теорию на привычное нам четырёхмерное пространство-время. Ранее считалось, что сингулярность является неизбежным следствием гравитационного коллапса. Новая модель предлагает изящное решение, где гравитация сама себя «исцеляет», устраняя собственные математические бесконечности. Если эти теоретические выкладки найдут эмпирическое подтверждение, чёрные дыры перестанут быть «бездонными пропастями» и станут ключом к разгадке квантовой природы пространства-времени. Работа испанских учёных — это не просто отмена сингулярности, а важный шаг к построению единой теории, которая сможет описать Вселенную в самых экстремальных её проявлениях.