Чёрная дыра — не просто тёмное пятно в космосе. Это область, где гравитация сжимает материю так сильно, что даже свет не вырывается наружу. Среди всех возможных чёрных дыр выделяется одна — вращающаяся дыра Керра. Её описание долго считали привязанным к уравнениям Эйнштейна, словно рецепт блюда к конкретной поваренной книге.
Авторы новой работы показали: уникальность дыры Керра можно доказать без этой книги. Они использовали лишь симметрии (то, как пространство-время выглядит одинаково при поворотах) и условия на большом удалении от дыры. Это как установить форму мыльного пузыря, глядя только на его тень и зная, что он круглый. Никаких уравнений гравитации не понадобилось.
Это открытие — мост к теориям квантовой гравитации, которые пытаются «сгладить» сингулярности. Если уникальность дыры Керра не зависит от конкретных уравнений, то любые модификации гравитации должны будут с ней считаться. Работа дополняет знаменитую теорему Пенроуза о сингулярностях, но идёт дальше: показывает, что даже без уравнений Эйнштейна от сингулярности не убежать.
Решение Керра для вращающейся чёрной дыры нашли в 1963 году, но его уникальность в общей теории относительности доказали лишь спустя десятилетия. Теперь этот результат расширен за пределы эйнштейновской гравитации.
В фильме «Интерстеллар» сверхмассивная чёрная дыра Гаргантюа — вращающаяся дыра Керра. Её визуализация основана на реальных расчётах физика Кипа Торна.