Les trous noirs sont des toupies cosmiques. Leur rotation courbe l'espace-temps (comme l'a prédit Einstein) et est décrite par un paramètre de spin allant de 0 à 1. La limite de 1 est inaccessible : la matière qui tombe agit comme un frein. Dès 1916, Schwarzschild a trouvé une solution pour un trou noir sans rotation, puis Kerr pour un trou noir en rotation.
En comparant deux modèles de rotation presque maximale (0.9375 et 0.998), les scientifiques ont vu que leurs images photométriques et le comportement du disque surchauffé sont indiscernables. L'anneau photonique — la frontière où la lumière tourne en rond — cesse de changer à de telles vitesses. Même le télescope Event Horizon ne remarque pas la différence.
Surprise : l'épaisseur de l'anneau photonique est dix mille fois plus petite que le trou noir lui-même. Si le trou noir avait la taille de la Terre, l'anneau aurait l'épaisseur d'un cheveu. Seul un futur télescope spatial, conçu pour mesurer cette frontière, pourra détecter les différences.
Le trou noir le plus rapide connu tourne à 0.99 de la limite — il a été accéléré par le disque de matière qui tombe, comme un fouet fait tourner une toupie.
Dans le film « Interstellar », on montre de manière réaliste comment la lumière est déformée autour du trou noir Gargantua en rotation rapide.