Horizon des événementsL'horizon des événements est, en relativité restreinte et en relativité générale, constitué par la limite éventuelle de la région qui peut être influencée dans le futur par un observateur situé en un endroit donné à une époque donnée. Dans le cas d'un trou noir, en particulier, on peut définir son horizon des événements comme une surface qui l'entoure, d'où aucun objet, ni même un rayon de lumière ne peut jamais échapper au champ gravitationnel du trou noir.
Kerr metricThe Kerr metric or Kerr geometry describes the geometry of empty spacetime around a rotating uncharged axially symmetric black hole with a quasispherical event horizon. The Kerr metric is an exact solution of the Einstein field equations of general relativity; these equations are highly non-linear, which makes exact solutions very difficult to find. The Kerr metric is a generalization to a rotating body of the Schwarzschild metric, discovered by Karl Schwarzschild in 1915, which described the geometry of spacetime around an uncharged, spherically symmetric, and non-rotating body.
ErgosphèreEn astrophysique, l'ergorégion est une région comprise entre l'horizon et l'ergosphère d'un trou noir en rotation (trou noir de Kerr ou trou noir de Kerr-Newman). Pour de tels objets, la rotation du trou noir a tendance à entraîner l'espace et la matière dans son mouvement. Ce phénomène est appelé effet Lense-Thirring. Il prend une amplitude telle au voisinage d'un trou noir qu'il devient impossible à un observateur de rester immobile par rapport à des étoiles lointaines (considérées comme fixes).
Effet Lense-Thirringvignette|Vue d'artiste d'un trou noir en rotation, autour duquel l'effet Lense-Thirring devrait être significatif. L'effet Lense-Thirring (aussi appelé précession Lense-Thirring ou frame-dragging en anglais) est un phénomène astrophysique de faible ampleur prédit par la relativité générale d'Albert Einstein et qui aurait un effet significatif autour d'objets en rotation très rapide et dans un champ gravitationnel extrêmement fort, comme un trou noir de Kerr.
Singularité annulairevignette|Horizons des événements et ergosphères d'un trou noir en rotation ; la singularité annulaire est située au niveau du nœud équatorial de l'ergosphère interne à R=a. En relativité générale, une singularité annulaire (de l'anglais ring singularity ou ringularity) est la singularité gravitationnelle d'un trou noir en rotation qui prend la forme d'un anneau. S'intégrant dans la métrique de Kerr, ce concept et sa géométrie continuent d'être l'objet de nombreux travaux scientifiques.
Trou noir stellaireUn trou noir stellaire est l'un des quatre types de trous noirs, avec les trous noirs primordiaux, les trous noirs intermédiaires et les trous noirs supermassifs. Créé par l'effondrement d'une étoile massive sur elle-même, un tel trou noir a une masse comprise entre un minimum de trois à cinq masses solaires () et un maximum de . En 2019 un trou noir stellaire de a été identifié dans la Voie lactée mais son existence a été remise en cause l'année suivante.
Théorème de calvitieLe est, en relativité générale, le théorème en vertu duquel tout trou noir astrophysique est entièrement décrit par la métrique de Kerr-Newman, c'est-à-dire par trois et seulement trois paramètres, à savoir : sa masse , sa charge électrique et son moment cinétique , et ce quel que soit son mode de formation et la nature de la matière qui a servi à le former. La conjecture a été proposée, au milieu des années 1960, par les physiciens soviétiques Vitaly L. Ginzburg, Iakov B. Zeldovitch et Igor D. Novikov.
Évaporation des trous noirsL'évaporation des trous noirs, qui se traduit par le rayonnement de Hawking (dit aussi de Bekenstein-Hawking), est le phénomène selon lequel un observateur regardant un trou noir peut détecter un infime rayonnement de corps noir, évaporation des trous noirs, émanant de la zone proche de son horizon des événements. Il a été prédit par Stephen Hawking en 1975 et est considéré comme l'une de ses plus importantes réalisations.
Singularité nueEn relativité générale, une singularité nue () est une singularité gravitationnelle qui ne serait pas cachée derrière un horizon des événements. Le concept s'oppose à celui d'une singularité située à l'intérieur d'un trou noir, qui est cachée par l'horizon à partir duquel la force gravitationnelle courbe suffisamment l'espace-temps pour que même la lumière ne puisse s'en échapper. Par conséquent, les objets situés à l'intérieur de l’horizon des événements, y compris la singularité elle-même, ne peuvent être observés directement.
Effondrement gravitationnelthumb|220x220px|Scénario simplifié d'effondrement gravitationnel du cœur d'une étoile : (a) Une étoile massive et évoluée présente une structure en coquilles concentriques (structure type oignon) d'éléments qui subissent une fusion. Un noyau de fer inerte se forme par la fusion du silicium présent dans l'enveloppe la plus interne. (b) Ce noyau de fer atteint la masse de Chandrasekhar et commence à s'effondrer, le noyau externe (flèches noires) se déplaçant à une vitesse supersonique tandis que le noyau interne plus dense (flèches blanches) voyage subsoniquement ; (c) Le noyau interne se comprime en neutrons et l'énergie gravitationnelle se transforme en neutrinos.
