Чёрная дыра с максимально возможным спином, у которой поверхностная гравитация равна нулю, а энтропия максимальна.Экстремальная чёрная дыра — это чёрная дыра, вращающаяся с максимально возможной скоростью, допускаемой общей теорией относительности. При этом пределе поверхностная гравитация горизонта событий становится равной нулю, что означает, что гипотетический наблюдатель, зависший чуть выше горизонта, не ощущал бы гравитационного притяжения. Энтропия экстремальной чёрной дыры максимальна для её массы, а её температура, согласно предсказаниям квантовой теории поля, падает до абсолютного нуля. Эти свойства делают экстремальные чёрные дыры увлекательной теоретической лабораторией для изучения пересечения гравитации, квантовой механики и термодинамики.
Решение Керра было открыто Роем Керром в 1963 году. Концепция экстремальных чёрных дыр и их термодинамических свойств была разработана в 1970-х годах Стивеном Хокингом, Джейкобом Бекенштейном и другими в рамках формулировки термодинамики чёрных дыр.
В общей теории относительности вращающаяся чёрная дыра описывается решением Керра, характеризующимся её массой и угловым моментом. Угловой момент имеет верхний предел: для данной массы параметр спина должен быть меньше или равен 1 (в геометрических единицах). Когда параметр спина равен 1, чёрная дыра является экстремальной. В этой точке внутренний и внешний горизонты событий сливаются, а геометрия вблизи горизонта становится особой — гравитационное поле настолько сильно, что обычное представление о замедлении времени нарушается определённым образом. Поверхностная гравитация, которая пропорциональна температуре чёрной дыры, обращается в нуль, поэтому чёрная дыра перестаёт излучать хокинговское излучение и становится «холодной».
Экстремальные чёрные дыры представляют в первую очередь теоретический интерес, но они используются как испытательные полигоны для теорий квантовой гравитации, таких как теория струн, где они помогают объяснить микроскопическое происхождение энтропии чёрных дыр.
В 2019 году изображение сверхмассивной чёрной дыры M87*, полученное телескопом Event Horizon Telescope, показало тень, согласующуюся с почти экстремальным спином, хотя точное значение остаётся неопределённым.
