Чёрная дыра, раскрученная почти до максимальной скорости вращения, подобна спортсмену, балансирующему на грани рекорда. Наиболее интригующие эффекты возникают не в самой сингулярности, а в тончайшей плёнке пространства-времени у горизонта событий. Именно там крошечные поправки к эйнштейновской общей теории относительности могут внезапно вырасти до гигантских величин.

Авторы исследования рассмотрели две популярные модифицированные теории гравитации с такими добавками: динамическую теорию Черна-Саймонса и скалярную теорию Гаусса-Бонне. Применив точные численные методы, они построили решения для быстро вращающихся чёрных дыр и аккуратно приближали их к предельному значению углового момента. В первой теории расчёты прошли гладко: получилась регулярная чёрная дыра, а её ближайшая окрестность в точности совпала с известным симметричным решением. Однако во второй теории произошла катастрофа. Скалярное поле — дополнительная физическая характеристика пространства-времени — отказалось быть гладким и породило логарифмическую сингулярность на горизонте, словно пространство там разрывается.

Этот контраст — не просто математический курьёз. Он разделяет два понятия «поломки» теории. Одно дело, когда искривления пространства-времени остаются конечными, и совсем другое, когда приливные силы становятся бесконечными. Для теории Черна-Саймонса первый признак молчит, а второй кричит о беде. Для теории Гаусса-Бонне беда видна сразу. Такая диагностика даёт способ оценить, до какого предела можно доверять расчётам в этих теориях, и сравнить с существующими ограничениями из наблюдений.