De algemene relativiteitstheorie is een zeer complexe wiskundige theorie, maar de beschrijving van zwarte gaten is verbazingwekkend eenvoudig. Een stabiel zwart gat kan worden beschreven door slechts drie eigenschappen:zijn massa, zijn elektrische lading en zijn rotatie of spin. Omdat zwarte gaten waarschijnlijk niet veel lading hebben, er zijn eigenlijk maar twee eigenschappen voor nodig. Als je de massa en spin van een zwart gat kent, je weet alles wat er te weten valt over het zwarte gat.

Deze eigenschap wordt vaak samengevat als de stelling zonder haar. specifiek, de stelling stelt dat zodra materie in een zwart gat valt, het enige kenmerk dat overblijft is massa. Je zou een zwart gat kunnen maken van waterstof ter waarde van een zon, stoelen of die oude exemplaren van National Geographic van oma's zolder, en er zou geen verschil zijn. Massa is massa voor zover het de algemene relativiteitstheorie betreft. In elk geval, de waarnemingshorizon van een zwart gat is perfect glad, zonder extra functies. Zoals Jacob Bekenstein zei:"zwarte gaten hebben geen haar."

Maar met al zijn voorspellende kracht, de algemene relativiteitstheorie heeft een probleem met de kwantumtheorie. Dit geldt met name voor zwarte gaten. Als de stelling zonder haar correct is, de informatie in een object wordt vernietigd wanneer het de waarnemingshorizon overschrijdt. De kwantumtheorie zegt dat informatie nooit kan worden vernietigd. Dus de geldige theorie van de zwaartekracht wordt tegengesproken door de geldige theorie van de quanta. Dit leidt tot problemen zoals de firewallparadox, die niet kunnen beslissen of een waarnemingshorizon warm of koud moet zijn.

Er zijn verschillende theorieën voorgesteld om deze tegenstelling op te lossen, vaak met betrekking tot uitbreidingen van de relativiteitstheorie. Het verschil tussen de standaard relativiteitstheorie en deze gewijzigde theorieën kan alleen worden gezien in extreme situaties, waardoor ze observerend moeilijk te bestuderen zijn. Maar een nieuwe krant binnen Fysieke beoordelingsbrieven laat zien hoe ze kunnen worden bestudeerd door de spin van een zwart gat.

Veel gemodificeerde relativiteitstheorieën hebben een extra parameter die in de standaardtheorie niet voorkomt. Bekend als een massaloos scalair veld, het stelt Einsteins model in staat verbinding te maken met de kwantumtheorie op een manier die niet tegenstrijdig is. In dit nieuwe werk het team keek hoe zo'n scalair veld aansluit bij de rotatie van een zwart gat. Ze ontdekten dat bij lage spins, een gemodificeerd zwart gat is niet te onderscheiden van het standaardmodel, maar bij hoge rotaties, het scalaire veld zorgt ervoor dat een zwart gat extra functies kan hebben. Met andere woorden, in deze alternatieve modellen, snel roterende zwarte gaten kunnen haar hebben.

De harige aspecten van roterende zwarte gaten zouden alleen te zien zijn in de buurt van de waarnemingshorizon zelf, maar ze zouden ook van invloed zijn op samenvoegende zwarte gaten. Zoals de auteurs aangeven, toekomstige observatoria voor zwaartekrachtgolven moeten in staat zijn om snel roterende zwarte gaten te gebruiken om te bepalen of een alternatief voor de algemene relativiteitstheorie geldig is.

Einstein's algemene relativiteitstheorie heeft tot nu toe alle observatie-uitdagingen doorstaan, maar het zal waarschijnlijk afbreken in de meest extreme omgevingen van het universum. Studies zoals deze laten zien hoe we de volgende theorie zouden kunnen ontdekken.