Fekete lyukak a Napnál legalább tízszer nagyobb tömegű csillagokból keletkeznek szupernóvarobbanás után. A végtelen sűrűségű szingularitás anynyira meggörbíti maga körül a téridőt, hogy belőle semmi – még a fény sem – tud megszökni. A mintegy 10-15 kilométeres átmérőjű szupersűrű neutroncsillagok hasonló módon, de kisebb tömegű csillagokból keletkeznek. A fekete lyukakat és neutroncsillagokat a csillagászok csak közvetve „látják” a körülöttük csaknem fénysebességgel kavargó, forró – többnyire egy szomszédos kísérő csillagtól elszipkázott – gáz kibocsátotta sugárzások révén. A NASA 1995 decemberében felbocsátott Rossi Explorer röntgenműholdja már régóta gyűjt adatokat bizonyos neutroncsillagok röntgenspektrumában megfigyelhető lüktető változásokról. Ezek az úgynevezett kváziperiodikus oszcillációk (quasiperiodic oscillations, QPO-k) feltételezések szerint a neutroncsillaghoz legközelebbi stabil pályán keringő forró gáznak és a csillag felszínének kölcsönhatásából származnak. Bizonyos elméletek szerint a QPO frekvenciája közvetlen kapcsolatba hozható a központi neutroncsillag tömegével, illetőleg a legbelső stabil pálya sugarával.
Strohmayer célpontja a GRO J1655-40 nevű objektum, a Földtől 10 ezer fényévre levő mikrokvazár volt. Így nevezik a fekete lyukaknak azon különleges osztályát, amelyeknek az a jellegzetessége, hogy a körülöttük örvénylő gáz- és porkorong síkjára merőlegesen nagy sebességű részecskenyalábokat bocsátanak ki. Strohmayer az objektum spektrumában két QPO-t figyelt meg, egy már régebben is észleltet 300 Hz környékén, és egy újabbat 450 Hz-nél. Ez a mikrokvazár egyébként már egy régóta ismert, alaposan tanulmányozott rendszer, amelynek tömegét korábbi optikai megfigyelések alapján 7 naptömegre becsülik. Einstein általános relativitáselmélete alapján egy ekkora tömegű, nem forgó fekete lyuknál a legbelső stabil pálya sugara 64 kilométer lehet. A most felfedezett 450 Hz-es QPO-nak viszont egy legfeljebb 49 kilométeres pályasugár felel meg.
Strohmayer szerint enynyire közeli stabil pálya csak azzal magyarázható, hogy a fekete lyuk forog, s ezáltal is módosítja környezetében a téridő szerkezetét. „Ennek az a következménye, hogy az anyag jobban megközelítheti a szingularitást. Minél kisebb azonban a pálya sugara, annál nagyobb a keringés sebessége, s ennek megfelelően a QPO frekvenciája. Ami a GRO J1655-40-et illeti, a 300 Hz-es QPO összhangban volt az elméletileg számított 64 kilométeres sugarú pályával, a 450 Hz-es viszont már csakis a fekete lyuk forgásával magyarázható.”
A CRO J1655-40 az első olyan fekete lyuk, amelynél két QPO-t sikerült megfigyelni. Neutroncsillagok esetében ez egyáltalán nem szokatlan, s az elméleti modellek többnyire a csillag szilárd neutronkérgével hozzák kapcsolatba. A fekete lyuknak azonban nincs szilárd felszíne, így az is kérdésessé válik, vajon a neutroncsillagokra felállított modell valóban helytálló-e.
A fekete lyuk perdülete valószínűleg a szupernóvaként szétrobbant elődcsillag impulzusmomentumát (vagy annak egy részét) őrzi. Egy nem pörgő fekete lyukkal összehasonlítva lényeges különbség, hogy a forgó fekete lyuk nem csupán meggörbíti, hanem maga köré csavart uszályként magával is vonszolja a téridőt. Kiszámítható, hogy eseményhorizontjának sugara így kisebb, mintha nem forogna. (Az eseményhorizont az a felület, amelyen belülről – ha belekerült – már semmi sem szökhet ki a fekete lyukból.) Strohmayer szerint valószínű, hogy a forgástengely mentén ellentétes irányban kilépő két nagy sebességű részecskenyaláb – amelyeknek keletkezésére egyelőre nincs kielégítő elméleti magyarázat – szintén a fekete lyuk forgásával hozható kapcsolatba.

forrás:sulinet