Небольшая группа астрофизиков и математиков из Саутгемптонского университета, Кембриджского университета и Института наук дель Космос Университета Барселоны предположила, что определенные пары черных дыр, разделенные космическим расширением, можно принять за одну единую массу равной массе черной дыры. В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, группа объясняет, почему такое спаривание, несмотря на теоремы, показывающие, что такие бинарные решения не могут существовать, не нарушает общую теорию относительности Эйнштейна. Предыдущие исследования показали, что существует только одно решение теории относительности Эйнштейна применительно к черным дырам. Такие результаты позволяют предположить, что все черные дыры должны быть идентичными. Но более поздние исследования показали, что есть исключения, которые можно сделать, не нарушая теорию единого уравнения. Теория одного уравнения применима, например, только в тех сценариях, где нет другой энергии, которая могла бы повлиять на систему.
Такие системы по необходимости также находились бы в состоянии равновесия, а это означает, что они не будут ни двигаться, ни вращаться. Таким образом, случай, когда черная дыра поглощает заряженную материю, в результате чего вокруг черной дыры активируется поле, не может быть объяснен единой формулой. Однако это можно было бы объяснить другими теоремами. Еще одним интересным случаем является ситуация с двумя черными дырами, которые отталкивают друг друга способами, в точности равными их гравитационному притяжению: они существовали бы на определенном расстоянии друг от друга, не имея возможности двигаться ближе друг к другу или дальше друг от друга. Было показано, что при таком сценарии две черные дыры будут неотличимы от одной черной дыры, что позволит рассматривать их как единое целое при использовании формулы единого решения, рассматриваемой в рамках общей теории относительности.
В этой новой работе исследователи обнаружили аналогичную ситуацию для пары черных дыр, которые стягиваются гравитацией, но также в равной степени раздвигаются космическим расширением. Таким образом, они тоже будут находиться в постоянном стазисе. В этом случае исследовательская группа показала с помощью сложных математических вычислений, включающих черные дыры с противоположными спинами, что такое расположение может существовать и что оно не будет нарушать общую теорию относительности, поскольку его можно считать единым целым, хотя и по разным причинам.
