Чёрная дыра без сингулярности: новая геометрия пространства экспресс
В центре классической чёрной дыры прячется сингулярность — точка, где плотность и кривизна пространства-времени становятся бесконечными. Физика там замолкает. Карл Шварцшильд первым решил уравнения Эйнштейна для такого объекта, но сингулярность осталась загадкой.
Метрика с чёрным отскоком заменяет сингулярность на плавный переход — пространство будто не сжимается в точку, а выворачивается обратно. Всё зависит от одного параметра $a$. Если он меньше определённого порога, перед нами обычная регулярная чёрная дыра без сингулярности. Если больше — возникает туннель в другую область Вселенной, проходимая кротовая нора.
Это первый случай, когда параметр отскока измерили не в мысленном эксперименте, а по реальной галактике. Модель не только убирает сингулярность в ядре, но и прекрасно стыкуется со стандартным гало тёмной материи на больших расстояниях. Солнечная система тоже чувствует этот параметр: в работе рассчитаны крошечные поправки к смещению перигелия Меркурия, отклонению света и задержке радиосигнала. Они малы, но в будущем могут стать проверяемыми.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2607.09840
The black-bounce spacetime provides a regularized modification of the Schwarzschild metric by introducing a free parameter $$a$$ that eliminates the central singularity while preserving the exterior geometry of a classical black hole. This work investigates the physical implications of this metric across three complementary observational windows. First, we examine the horizon structure and the transition between a regular black hole ($$a < 2M$$) and a traversable wormhole ($$a > 2M$$), offering a viable singularity-free alternative to classical black hole solutions. Second, we perform Solar System precision tests perihelion precession of Mercury, gravitational lensing, and the Shapiro time delay of radar signals demonstrating that the bounce parameter $$a$$ introduces small but measurable corrections relative to general relativity. Third, and for the first time, we apply the black-bounce metric to galactic dynamics by deriving the circular velocity field and fitting it to the observed rotation curve of NGC~7331. A four-component mass decomposition black-bounce central potential, Freeman exponential disc, Hernquist bulge, and a Navarro--Frenk--White dark matter halo yields $$a = 1.035 \pm 0.119$$~kpc , providing the first observational constraint on the bounce parameter from galaxy kinematics. Our results confirm that the black-bounce metric regularises the inner galactic core while remaining fully consistent with a standard dark matter halo at large radii, establishing this spacetime as a compelling testbed for singularity-free alternatives to classical black holes.
Параметр отскока для NGC 7331 оказался порядка трёх тысяч световых лет — это сравнимо с расстоянием от нас до центра нашей собственной Галактики.
Идея проходимой кротовой норы как моста между удалёнными областями пространства обыгрывается в фильме «Интерстеллар», где герои путешествуют сквозь червоточину возле Сатурна.