Un trou noir ne se contente pas de tourner : il est entouré d'une barbe de champ supplémentaire (le champ de Kalb-Ramond). L'article explore comment un champ massif (des ondes avec masse) se comporte près d'un tel trou noir lorsqu'il a presque atteint sa vitesse de rotation limite.
Lorsque le trou noir tourne exactement à la limite, le problème se réduit à la forme connue de Whittaker. À cette limite, le champ peut former des nuages stationnaires, suspendus juste au-dessus de l'horizon — leurs fréquences coïncident exactement avec la fréquence de rotation du trou noir. Si l'on s'écarte légèrement de la limite, les nuages se transforment en oscillations qui s'amortissent lentement. Les auteurs ont calculé comment le trou noir amplifie les ondes incidentes (c'est ce qu'on appelle la superradiance) et à quel point il les absorbe.
Ils ont également examiné la courbure de la lumière près du trou noir et la forme de son ombre. Il s'avère que l'ombre dépend du sens de rotation : pour une rotation directe, le coefficient logarithmique de déviation diffère fortement de celui d'un trou noir de Schwarzschild ordinaire. En combinant les calculs de l'ombre avec les données du télescope Event Horizon, les auteurs ont obtenu des contraintes plus strictes sur les paramètres qui brisent la symétrie de Lorentz — ce sont ces nombres qui rendent le trou noir « barbu ».
Les nuages de champ massif près de l'horizon d'un trou noir peuvent exister indéfiniment si la fréquence du champ coïncide exactement avec la fréquence de rotation du trou noir — une résonance parfaite.
Dans le roman « Sphère » de Michael Crichton, un vaisseau extraterrestre utilise la rotation d'un trou noir pour des sauts supraluminiques — cela ressemble à la superradiance, mais à l'échelle d'un vaisseau spatial.