Газ, проходя через узкий клапан, может нагреться или остыть — это эффект Джоуля–Томсона, на нём работают холодильники и сжижители воздуха. Оказывается, чёрные дыры тоже умеют так себя вести. Авторы рассмотрели заряженную чёрную дыру в пространстве анти-де Ситтера (мир с постоянной отрицательной кривизной, как седло), добавив поправки из модифицированной гравитации и нелинейной электродинамики (где поля настолько сильны, что законы Максвелла перестают быть линейными).
Главный вывод: заряд чёрной дыры чёрной дыры — самый мощный регулятор её теплового поведения. Меняя заряд, можно заставить дыру охлаждаться или нагреваться при одном и том же давлении. Дополнительные параметры — модифицированная гравитация и нелинейное электромагнитное поле — лишь слегка подправляют картину, как ручки тонкой настройки. На расстояниях, сравнимых с межзвёздными, геометрия пространства-времени искривлённого пространства-времени почти не отличается от предсказаний обычной теории, что позволяет применять модель к реальным астрофизическим объектам.
Так чёрная дыра становится похожа на тепловую машину с главным регулятором — электрическим зарядом. Меняешь заряд — переключаешь режим с нагрева на охлаждение. Этот же заряд возвращает нас к привычной картине далёкого космоса: на больших дистанциях дыра выглядит как обычный массивный объект, и только вблизи проявляются причуды модифицированной гравитации.
Эффект Джоуля–Томсона открыли в середине XIX века, пропуская воздух через пористую пробку, — а теперь его находят у чёрных дыр, которые в миллиарды раз массивнее Солнца.
В романе «Гиперион» Дэна Симмонса чёрные дыры использовались как источники энергии и порталы — управление их тепловыми свойствами могло бы стать основой такой технологии.