最内稳定圆轨道

围绕一颗寻常的恒星或行星，原则上你可以在任意距离上绕转，无论多近——只要离得越近、转得越快即可。围绕黑洞，这一点不再成立。存在一个临界距离，即最内稳定圆轨道（ISCO），在它以内根本不存在任何稳定的圆轨道。越过它，你就再也无法简单地绕着黑洞转；你必然向内盘旋、坠过事件视界。它是坠落之前最后一道安全的台阶。

它为什么存在？在黑洞附近，引力强到使爱因斯坦的广义相对论改变了规则——有效的吸力陡然上升，以致在ISCO以内，任何朝内的微小一推都会让你坠落，而非安顿进一条新轨道。对一个不自转的黑洞，ISCO位于史瓦西半径的三倍处（所以对一个十个太阳质量的黑洞约为九十公里）。一个自转的黑洞会拖着空间一起转，若你顺着它自转的方向绕转，ISCO就会缩小，让物质在落入之前能绕得更近。

ISCO并非抽象之物——它就是吸积盘的内缘。绕黑洞公转的气体只能一路盘旋内落、升温发光到ISCO为止；一旦到了那里，它便做最后的坠落。这意味着ISCO决定了下落物质在消失之前能释放多少能量，这正是为什么自转对黑洞吸积盘发光的亮度如此关键：一个快速自转的黑洞有更紧的ISCO、更深的内落，以及一台更高效、更明亮的引擎。通过测量一个盘的辉光在何处截止，天文学家便能估计一个黑洞的自转。