Учёные из Университета Авейро в Португалии предложили новый сценарий распада чёрной дыры с так называемым «волосом» — вокруг горизонта может образоваться скалярное поле, а сама система способна распадаться на две автономные части: чёрную дыру без волос и бозонную звезду, состоящую из скалярной материи. Это называется сценарием «фиссия»: и чёрная дыра, и связанная с ней газовая оболочка остаются невредимыми, но от них образуется две независимые структуры. В одной из конфигураций система, по словам авторов, раскладывается именно на две суммы — чёрную дыру без волос и бозонную звезду, — причём само распределение массы между частями может варьироваться. Исторически подобное поведение ранее ожидалось только в абстрактных моделях, а в реальных условиях проверена не была.

Авторы поясняют, что в таких системах «волос» может принимать форму скалярного поля — невидимого вещества, распространяющегося по пространству и обладающего массой, но без спина. Это поле может формировать вокруг чёрной дыры облако, что позволяет ему составлять значительную долю массы всей системы и создавать собственное гравитационное поле. Однако равновесие между гравитационным притяжением и отталкиванием поля в этих конфигурациях может существовать лишь при определённых условиях.

Исследование проводилось с использованием численного моделирования. Авторы сначала рассматривали симметричные трёхмерные случаи, где любая динамика вдоль одной оси повторялась по всем направлениям. Позднее введены ненепосредственно сферические ограничения, что позволило выявить нестабильности и понять, что ранее полученные устойчивые решения — следствие упрощений модели. В ходе симуляций было показано, что при возрастании возмущения структура может уйти в режим фиссии: чёрная дыра смещается от центра бозонной звезды и в итоге «выстреливает» из скалярного поля, в то время как бозонная звезда остаётся жить.

По словам авторов, две судьбы могут зависеть от компактности скалярного волоса: более плотные конфигурации склонны к абсорбции, менее плотные — к фиссии. Результаты сохраняются при двух разных скалярных потенциалах и показывают, что механизм распада может быть более общим, чем конкретная модель, хотя реальная астрофизическая применимость остаётся предметом обсуждения.

Авторы подчёркивают осторожность: про такие явления пока нельзя говорить как о процессах, которые постоянно происходят во Вселенной. Бозонные звезды пока остаются гипотезой, а описанная модель — «игровая» и упрощённая — не обязательно отражает реальность астрофизических чёрных дыр. В частности, рассматриваемый механизм опирается на электрический заряд, тогда как реальные чёрные дыры в астрофизике, вероятно, несут очень небольшой суммарный электрический заряд. Тем не менее механизм может быть признаком более общего феномена, который может встречаться и в более реалистичных моделях.

Если же модель оказалась бы применимой к реальности, то при особо характерных условиях распад мог бы сопровождаться гравитационными волнами — их решение и форма сигнала в фиссии существенно отличаются от классического слияния двух чёрных дыр. Это остаётся предметом дальнейших исследований и может стать направлением для поиска уникальных орбитальных следов типа «волны» в будущих наблюдениях.