Рассмотрим однородное сферическое облако космической пыли, которое начинает сжиматься под действием собственной гравитации. По классическим законам общей теории относительности такое облако неизбежно сколлапсировало бы в точку бесконечной плотности — сингулярность, где уравнения поля перестают работать. Однако в данной модели всё иначе: когда сжатие достигает планковских масштабов, в игру вступают квантовые эффекты, и внутренняя область шара не исчезает, а начинает расширяться.
Снаружи в это время находится вакуум, который продолжает падать внутрь. Возникает рассогласование: сердцевина уже раздувается, а оболочка ещё сжимается. На границе между ними рождается ударная волна — физический скачок, где метрика пространства-времени остаётся непрерывной, но её производная терпит разрыв. Это явление аналогично звуковому удару, только в масштабах геометрии пространства-времени.
Авторы вывели два варианта метрики для внешней вакуумной области — оба напоминают решение Шварцшильда, но с квантовыми поправками. Итоговое пространство-время оказывается геодезически полным: любой луч света или частица может путешествовать по нему бесконечно долго, никуда не проваливаясь в сингулярность. Это первая работа, где рождение регулярной чёрной дыры прослежено от начала коллапса до финального состояния — и всё в рамках одной самосогласованной теории, без ручных подгонок параметров.
Термин «чёрная дыра» придумал журналист, а не физик — в 1967 году на конференции его впервые использовала Энн Юинг, но популяризировал Джон Уилер.
В фильме «Интерстеллар» герои проходят сквозь чёрную дыру и попадают в пятимерное пространство — новая модель допускает путешествие без разрушения, но без дополнительных измерений.