最內穩定圓軌道

圍繞一顆尋常的恒星或行星，原則上你可以在任意距離上繞轉，無論多近——只要離得越近、轉得越快即可。圍繞黑洞，這一點不再成立。存在一個臨界距離，即最內穩定圓軌道（ISCO），在它以內根本不存在任何穩定的圓軌道。越過它，你就再也無法簡單地繞著黑洞轉；你必然向內盤旋、墜過事件視界。它是墜落之前最後一道安全的台階。

它為什麼存在？在黑洞附近，重力強到使愛因斯坦的廣義相對論改變了規則——有效的吸力陡然上升，以致在ISCO以內，任何朝內的微小一推都會讓你墜落，而非安頓進一條新軌道。對一個不自轉的黑洞，ISCO位於史瓦西半徑的三倍處（所以對一個十個太陽質量的黑洞約為九十公里）。一個自轉的黑洞會拖著空間一起轉，若你順著它自轉的方向繞轉，ISCO就會縮小，讓物質在落入之前能繞得更近。

ISCO並非抽象之物——它就是吸積盤的內緣。繞黑洞公轉的氣體只能一路盤旋內落、升溫發光到ISCO為止；一旦到了那裡，它便做最後的墜落。這意味著ISCO決定了下落物質在消失之前能釋放多少能量，這正是為什麼自轉對黑洞吸積盤發光的亮度如此關鍵：一個快速自轉的黑洞有更緊的ISCO、更深的內落，以及一台更高效、更明亮的引擎。通過測量一個盤的輝光在何處截止，天文學家便能估計一個黑洞的自轉。