Gravitačními vlnami se v teoretické fyzice nazývají odchylky časoprostoru, které mohou nastat při střetu masivních exotických objektů — neutronových hvězd či černých děr. Existence takového zvlnění byla předpovězena obecnou teorií relativity, kterou v letech 1915-1916 představil Albert Einstein. Nicméně první gravitační vlny byly zaznamenány až v záři roku 2015. Střet je způsoben srážkou dvojice černých děr ve vzdálenosti asi 13 miliard světelných let od Země.

Gravitační vlna, která vzniká při podobné katastrofické události, má zpočátku velké zakřivení, ale s postupem času, kdy se linie rozšiřuje, se zplošťuje. Pokud se střetnou dvě ploché vlny, pak se v určitém okamžiku může objevit jakási singularita — oblast, v níž se zakřivení časoprostoru stává nekonečným. Nicméně tato singularita mizí, jakmile se vlny rozchází.

V novém výzkumu, který byl publikován v repozitáři arXiv, fyzikové přichází se scénářem vzniku singularity, která dlouho dobu existuje v podobě černé díry. Podle nich je to možné, když se zakřivená část gravitační vlny setkává s plochou částí další vlny. Při tomto jevu musí být vyčleněno dostatečné množství energie, které je potřeba pro pohlcení prostoru do černé díry. V takovém případě by původní gravitační vlny měly Zemi doslova roztrhat na kusy, pokud by přes ni procházely. Nicméně zaznamenané střety časoprostoru nepřesahují rozsah protonů.

Fyzikové uvádějí, že při srážkách vysoce energetických částic také mohou být vytvořeny gravitační vlny s plochou částí. Ty se za určitých podmínek mohou stát příčinou vzniku černé díry.