Две чёрные дыры летят навстречу и сталкиваются лоб в лоб. В привычной картине их горизонты (поверхности, откуда не выходит даже свет) тянутся друг к другу, как капли воды, и сливаются в одну гладкую фигуру. Но расчёты показывают иное: перед слиянием на каждом горизонте вытягивается острый клюв — касп. Эти клювы вонзаются в пространство и соединяют дыры, словно два крюка, зацепившиеся друг за друга.
Авторы проследили на компьютере, как именно растёт такой клюв при лобовом ударе двух невращающихся дыр. Оказалось, что масса и другие свойства горизонта меняются вдоль клюва по простому закону — примерно как натяжение в верёвке, которую скручивают с двух концов. Чем ближе к острию, тем сильнее искривление, и тем больше масса собирается в этой точке.
Раньше о связи между начальными дырами и итоговой судили в основном по гравитационным волнам — той ряби, что расходится от слияния. Здесь же предложили смотреть прямо на сами горизонты: как их форма перетекает из двух отдельных в одну общую. Такой взгляд обещает точнее предсказывать, какие колебания (квазинормальные моды) возникнут у новорождённой дыры и насколько громко она зазвучит.
Клювы на горизонтах оказались центральными деталями, без которых картина слияния не складывается. Теперь, зная, как они устроены, можно строить более простые модели, не перебирая каждый раз всю сложную компьютерную симуляцию. Это как найти универсальную форму изгиба моста, не рассчитывая заново каждый болт.
Если бы вы падали в чёрную дыру, то со стороны увидели бы, как ваше изображение навсегда застывает на её горизонте, краснея и тускнея, — но для вас самих падение заняло бы конечное время.
В романе «Контакт» Карла Сагана люди путешествуют через сеть чёрных дыр, соединённых кротовыми норами, — подобно тому, как каспы связывают горизонты перед слиянием.