Чёрная дыра с электрическим зарядом напоминает пылесос, который не только всасывает всё вокруг, но и может удерживать лёгкие частицы на своей орбите. Такие частицы образуют вокруг дыры нечто вроде размытого облака — физики называют его квазисвязанным состоянием. Оно похоже на электрон в атоме: частица кружится, но не падает внутрь сразу, а постепенно теряет энергию.

Авторы работы взяли особый тип заряженной чёрной дыры — модель Айона-Беато и Гарсиа (ABG). В отличие от обычной, у неё нет точки бесконечной плотности в центре, а есть гладкое «дно». Они рассчитали, как в такой геометрии ведёт себя облако из частиц с массой и зарядом (например, электронов). Оказалось, что главная частота колебаний облака почти такая же, как у простой заряженной дыры: всё определяет дальнодействующий «хвост» сил — как у обычного электрического поля. Но скорость утекания частиц, или затухание, зависит от того, что внутри. Внутренний барьер ABG-дыры работает как пробка: он уменьшает поток частиц через горизонт, и некоторые моды живут в разы дольше.

Эта разница в долгоживущих облаках — потенциальный способ отличить регулярную чёрную дыру от сингулярной. Если когда-нибудь удастся зарегистрировать гравитационные волны или электромагнитный сигнал от такого облака, его длительность расскажет о внутреннем устройстве дыры. Пылесос с дырявым мешком теряет пыль быстрее, чем с целым — так и здесь: структура под горизонтом оставляет след в том, как долго живут частицы снаружи.