Un rayo de luz se acerca a un agujero negro no de frente, sino en trayectoria tangencial. Si el ángulo es perfecto, la luz no cae hacia adentro ni escapa: empieza a enrollarse en círculos, como un patinador que gira en el borde de un embudo. Esta estrecha pista es el anillo de fotones. Funciona como una lente, reflejando una y otra vez la imagen de todo lo que cae en el agujero.
Los físicos calcularon que es precisamente en este anillo donde se alcanza el límite establecido para el caos cuántico. Aquí, el caos es la velocidad con la que dos trayectorias de luz casi idénticas divergen, como dos monedas lanzadas una al lado de la otra, una de las cuales de repente rebota hacia un lado. Resulta que la velocidad de esta divergencia no puede ser cualquiera: está limitada por la temperatura del sistema. Para el anillo de fotones, la temperatura no viene dada por el calor en el sentido habitual, sino por la aceleración que experimenta una cuerda de prueba —un «termómetro» imaginario de la teoría de cuerdas— suspendida sobre el horizonte. Los cálculos mostraron que, en la órbita ecuatorial del anillo, el caos crece exactamente a la velocidad máxima permitida: ni más rápido ni más lento.
Este resultado no es solo matemática bonita. Los autores demostraron que de la saturación del límite cuántico del caos se sigue automáticamente la saturación de otro límite fundamental: el límite de Bekenstein. Este dice cuánta información puede «fluir» de un sistema por unidad de tiempo. En la fase de tañido amortiguado de un agujero negro, cuando se calma después de la fusión, la información se escapa a través de modos especiales de oscilación: los modos cuasinormales. Y la velocidad de esta fuga también resulta ser la máxima posible. Así, el anillo de fotones se convierte en un puente entre la termodinámica de los agujeros negros y la dinámica del caos cuántico, dos áreas que normalmente viven separadas.
El anillo de fotones de un agujero negro no es un solo círculo, sino una serie infinita de anillos anidados uno dentro de otro, como una muñeca rusa. Cada anillo siguiente es luz que ha dado una vuelta más, y es más tenue y está más cerca de la sombra del agujero.
En la película «Interstellar», la visualización del agujero negro Gargantúa incluía el anillo de fotones: ese aro de luz alrededor de la sombra donde se ve la imagen múltiplemente reflejada del disco de acreción.