Карандаш, уроненный на пол, ударяется сразу всей поверхностью. Но если бы пол был квантовым — состоял из бесчисленных вибрирующих песчинок, — карандаш никогда не коснулся бы одной-единственной точки. Примерно так устроено ядро чёрной дыры в свежем исследовании: вместо бесконечно плотной точки (сингулярности) там обнаруживается область, где само пространство становится упругим, словно поролон.
Авторы опирались на петлевую квантовую гравитацию — подход, в котором пространство-время не непрерывно, а собрано из мельчайших «атомов». В сферически симметричном случае, без гравитационных волн, им удалось разложить динамику на независимые слои-оболочки — как у луковицы. Время отсчитывали по вспомогательному «пылевому» полю: это что-то вроде песочных часов, которые только тикают, но не вмешиваются в гравитацию. Оказалось, что уравнения допускают решение с анти-деситтеровским ядром — областью, где геометрия напоминает внутренность упругого мяча, расталкивающего материю.
Затем исследователи проверили, появляется ли отскок материи (баунс) в упрощённых версиях модели. Оказалось, что конечные приближения могут его терять — как если бы вы смотрели на батут через мутное стекло и не видели, что акробат подпрыгивает. Полная же теория показывает: чёрная дыра способна оказаться вовсе без горизонта, превращаясь в проходимый туннель с пушистым ядром.
Работа завершается построением четырёхмерного действия — своего рода инструкции для сборки такой геометрии из более простых деталей. Это открывает путь к поиску подобных объектов в реальной Вселенной: если они существуют, то могут оставлять характерные отпечатки в гравитационных волнах или в движении звёзд вокруг них.
Если бы наше Солнце вдруг стало чёрной дырой с анти-деситтеровским ядром, его размер составил бы около 6 километров — расстояние, которое свет проходит за две сотых доли секунды.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан планеты ведёт себя как гигантский квантовый объект, порождающий стабильные структуры из вакуума — чем-то похоже на самоподдерживающееся ядро без сингулярности.