La lumière, en passant près d'un corps massif, dévie légèrement de sa trajectoire — la gravité attire même les rayons. Dans une situation ordinaire, un faisceau lumineux provenant d'une étoile lointaine se resserre, comme s'il était comprimé par un élastique invisible. Cette propriété est appelée condition de convergence des rayons (null convergence condition) : la gravité force les trajectoires lumineuses à se rapprocher, et non à s'écarter.
Mais lorsqu'un trou noir se transforme en trou blanc, quelque chose d'étrange se produit. D'abord, la région dont on ne peut s'échapper — le trou noir — se contracte et disparaît. Ensuite, une région qui expulse tout vers l'extérieur — le trou blanc — apparaît et s'étend. Roy Kerr et d'autres physiciens soupçonnaient depuis longtemps qu'une telle transition brise les règles standard. Dans ce nouveau travail, ils montrent que pour que les rayons lumineux commencent à diverger dans le trou blanc, la condition de convergence doit être violée. Sinon, la transformation ne peut tout simplement pas se produire.
Les auteurs ont construit des modèles concrets de transition en utilisant les coordonnées de Painlevé–Gullstrand — une sorte de carte où l'on voit comment l'espace s'écoule à travers le temps. Dans l'un des modèles, avec une fonction de masse de type Bardeen, la violation de la condition de convergence s'est avérée localisée : elle ne dure qu'un bref instant, pendant que le trou noir s'évapore et que le trou blanc se forme. C'est comme si l'élastique qui comprime les rayons se relâchait une seconde, leur permettant de se disperser.
Le scénario le plus extrême — la transition instantanée — exige une violation infinie de la condition. À ce moment, la description habituelle de l'espace-temps comme surface lisse cesse de fonctionner. Une théorie quantique complète de la gravité est nécessaire, où la courbure de l'espace-temps est remplacée par quelque chose de plus fondamental. Sans elle, nous ne voyons qu'un indice que l'image classique du monde est incomplète.
Les trous blancs sont mathématiquement possibles dans les solutions des équations d'Einstein, mais aucun n'a encore été observé — peut-être vivent-ils trop peu de temps ou explosent-ils immédiatement.
Dans le roman de Stanislas Lem « Fiasco », les trous noirs sont utilisés comme portails, mais leur traversée exige des technologies qui brisent la physique habituelle — presque comme dans ce travail.