在恆星引力坍縮形成黑洞時，運動會更快得多，這樣能量被帶走的速率就高得多。所以不用太長的時間就會達到不變的狀態。人們會以為它將依賴於形成黑洞的恆星的所有的複雜特征——不僅僅它的質量和轉動速度，而且恆星不同部分的不同密度以及恆星內氣體的複雜運動。如果黑洞就像坍縮形成它們的原先物體那樣變化多端，一般來講，對之作任何預言都將是非常困難的。
然而，加拿大科學家維納·伊斯雷爾（werner israel）在1967年使黑洞研究發生了徹底的改變。他指出，根據廣義相對論，非旋轉的黑洞必須是非常簡單的球形；其大小隻依賴於它們的質量，並且任何兩個這樣的同質量的黑洞必須是等同的。事實上，它們可以用愛因斯坦的特解來描述，這個解是在廣義相對論發現後不久的1916年卡爾·史瓦西找到的。一開始，許多人（其中包括伊斯雷爾自己）認為，既然黑洞必須是球形，一個黑洞隻能由一個球形物體坍縮而形成。所以，任何實際的非球狀的恆星隻會坍縮形成一個裸奇點。
然而，對於伊斯雷爾的結果，一些人，特別是羅傑·彭羅斯和約翰·惠勒（john archibald wheeler）提倡一種不同的解釋。他們論證道，牽涉恆星坍縮的快速運動表明，其釋放出來的引力波使之越來越近於球形，到它終於靜態時，就變成準確的球形。按照這種觀點，任何非旋轉恆星，不管其形狀和內部結構如何複雜，在引力坍縮之後都將終結於一個球形黑洞，其大小隻依賴於它的質量。這種觀點得到進一步的計算支援，並且很快就為大家所接受。
伊斯雷爾的結果隻處理了由非旋轉物體形成的黑洞。1963年，新西蘭人羅伊·克爾（roy kerr）找到了廣義相對論方程的描述旋轉黑洞的一族解。這些“克爾”黑洞以恆常速度旋轉，其大小與形狀隻依賴於它們的質量和旋轉的速度。如果旋轉為零，黑洞就是球形，這解就和史瓦西解一樣。如果有旋轉，黑洞的赤道附近就鼓出去（正如地球或太陽由於旋轉而鼓出去一樣），而旋轉得越快則鼓得越多。由此人們猜測，如將伊斯雷爾的結果推廣到包括旋轉體的情形，則任何旋轉物體坍縮形成黑洞後，將最後終結於由克爾解描述的一個靜態。
對黑洞的研究是科學史上極為罕見的情形之一，在沒有任何觀測到的證據證明其理論是正確的情形下，作為數學的模型被發展到非常詳盡的地步。的確，這經常是反對黑洞的主要論據：怎麽能相信一個其依據隻是基於令人懷疑的廣義相對論的計算的物件呢？然而，1963年，加利福尼亞的帕羅瑪天文台的天文學家馬丁·施密特（maarten schmidt）測量了在稱為3c273（即是劍橋射電源編目第三類的273號）射電源方向的一個黯淡的類星體的紅移。他發現引力場不可能引起這麽大的紅移——如果它是引力紅移，這類星體必須具有如此大的質量，並離地球如此之近，以至於會幹擾太陽係中的行星軌道。這暗示此紅移是由宇宙的膨脹引起的，進而表明此物體離地球非常遠。由於在這麽遠的距離還能被觀察到，它必須非常亮，也就是必須輻射出大量的能量。人們會想到，產生這麽大量能量的機製看來不僅僅是一個恆星，而是一個星係的整個中心區域的引力坍縮。發生在如此小區域的引力坍縮讓人聯想到了黑洞。後來對類星體的研究表明。它是活動星係核的一種，中心存在著超大質量黑洞。
2015年12月4日，藉助事件視界望遠鏡（event horizon telescope，簡稱eht），天文學家在銀河係中心的超大黑洞人馬座a*事件視界的外側探測到了磁場。科學家發現靠近黑洞的某些區域是混亂的，有著雜亂的磁圈和渦漩，就像攪在一起的意大利麵。相反，其他區域的磁場則有序得多，可能是物質噴流產生的區域。黑洞周邊的磁場在短至15分鍾的時間段內都會發生明顯變化。 2021年3月24日，事件視界望遠鏡合作組公佈了m87超大質量黑洞的偏振影象 ，揭露了環繞m87黑洞的熱氣體的磁場資訊。
2014年初，霍金通過論文指出經典理論中的黑洞是不存在的，並提出了新的“灰洞”理論。該理論認為，物質和能量在被黑洞困住一段時間以後，又會被重新釋放到宇宙中。灰洞的概念主要是為瞭解決廣義相對論與量子力學之間的矛盾——防火牆悖論。
2016年1月，霍金同物理學家馬爾科姆·佩裏（malcolm perry）、安德魯·施特羅明格（andrew strominger）提出了新理論：讓資訊“逃逸”的黑洞裂口由“柔軟的帶電毛發”組成，它們是位於視界線上的光子和引力子組成的粒子，這些能量極低甚至為零的粒子能捕獲並儲存落入黑洞的粒子的資訊。
2017年4月5日，據英國《新科學家》雜誌線上版訊息稱，“地球大小”的望遠鏡準備“穿透星係的心髒”。它由全球各地的8個射電觀測台組成，模擬出一台具有行星規模的天文裝置。這組巨大的天文裝置名為“事件視界望遠鏡”（eht），其囊括了位於西班牙、美國和南極等地的射電望遠鏡。望遠鏡目標最終指向距離地球光年的人馬座a*黑洞以及距離地球5500萬光年的m87星係黑洞。前者是位於銀河係中心一個亮度極高且緻密的無線電波源，屬於人馬座a射電源的一部分，射電源的“心髒”就是超大質量黑洞的所在，這一400萬倍太陽質量的黑洞也被看作研究黑洞物理的最佳物件；而m87星係核心的黑洞質量，估計可能會達到65億個太陽質量。eht期望能通過對這兩個黑洞方向的持續觀測一睹它們的真容。
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