У 1960-х роках новозеландський математик Рой Керр отримав розв’язок рівнянь загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна для обертових чорних дір.
Цей результат описав властивості об’єктів, які сьогодні вважають стандартною моделлю чорної діри. На його основі сформульовано «теорему про відсутність волосся», яка стверджує, що чорні діри визначаються лише масою, обертанням і електричним зарядом.
Другий наслідок пов’язаний із формулою E = mc? — «еквівалентність маси та енергії». Для чорної діри до 29% маси може перебувати у формі енергії обертання. Англійський фізик Roger Penrose показав, що цю енергію можна вивільнити. Таким чином, обертова чорна діра поводиться як акумулятор із надзвичайно високою енергоємністю.
Коли дві чорні діри зливаються, значна частина цієї енергії виділяється у вигляді гравітаційних хвиль. Чисельні моделювання показали, що за певної орієнтації осей обертання випромінювання є асиметричним. Це створює «гравітаційний поштовх», який може розігнати новоутворену чорну діру до тисяч кілометрів за секунду.
Реальні підтвердження цієї теорії з’явилися після початку спостережень детекторами LIGO та Virgo у 2015 році. Було зафіксовано так звані «ringdown» — «затухаючі коливання новоутвореної чорної діри». Їхні параметри дозволили визначити швидкість обертання та підтвердили наявність великих запасів енергії спіну.
Спостереження також показали, що осі обертання чорних дір у парах часто орієнтовані випадково. За даними гравітаційно-хвильових сигналів, деякі злиття мають умови для надпотужних поштовхів. Це означає, що чорні діри можуть залишати галактики та рухатися майже прямолінійними траєкторіями зі швидкостями близько 1% швидкості світла.
Виявити малі «втікачі» складно через відсутність випромінювання. Проте надмасивні чорні діри залишають помітні сліди у міжзоряному середовищі. Теорія передбачає зоряні «шлейфи», що виникають через гравітаційне стискання газу вздовж траєкторії руху чорної діри.
У 2025 році опубліковано кілька робіт із зображеннями надзвичайно прямих зоряних структур у далеких галактиках. Одна з них, під керівництвом астронома Pieter van Dokkum, базується на даних телескопа James Webb Space Telescope. За повідомленням авторів, шлейф довжиною близько 200 тисяч світлових років відповідає чорній дірі масою приблизно десять мільйонів сонячних мас.
Інша робота описує подібну структуру в галактиці NGC 3627. За даними дослідження, її створила чорна діра масою близько двох мільйонів сонячних мас, що рухається зі швидкістю сотні кілометрів за секунду. Довжина шлейфу оцінюється у десятки тисяч світлових років.
За логікою гравітаційно-хвильових спостережень, якщо існують надмасивні «втікачі», мають існувати й менші аналоги. Їхні швидкості достатні для міжгалактичних подорожей. Ймовірність появи такої чорної діри в Сонячній системі вважається мізерною, але саме явище розширює уявлення про динаміку Всесвіту та наслідки злиття чорних дір.