Чёрная дыра — не пылесос. Сама по себе она не притягивает всё подряд сильнее, чем обычная звезда той же массы. Но если рядом с ней есть магнитное поле, а вокруг летают заряженные частицы, начинается интересная игра.

Можно вообразить карусель с магнитами: вы сидите на лошадке, а пол под вами усеян железными шариками. Пока карусель крутится медленно, шарики катятся по кругу почти как обычно. Но стоит добавить магнит — и траектория меняется. Примерно так же магнитное поле чёрной дыры влияет на заряженную пыль и плазму. Авторы новой работы рассмотрели простой случай: частица летает вокруг невращающейся чёрной дыры, а поле — дипольное (как у стержневого магнита).

Что же оказалось? Если магнитная сила подталкивает частицу вперёд по орбите, слабое поле чуть-чуть приближает край стабильности к дыре. Но стоит полю усилиться — и частица теряет устойчивость не в радиальном направлении (к дыре или от неё), а в вертикальном: её начинает мотать вверх-вниз, и она срывается с орбиты. Это похоже на то, как если бы карусель слегка наклонили — вас бы стащило с лошадки не вперёд, а вбок.

Такой сдвиг границы стабильности означает, что внутренний край аккреционного диска — светящегося кольца вещества вокруг дыры — может определяться не только гравитацией, но и магнитными силами. А ещё авторы нашли особые соотношения частот колебаний частицы, при которых разные типы движений могут обмениваться энергией. Это — готовые метки для будущих наблюдений: если телескопы заметят такие частоты в рентгеновском излучении от чёрных дыр, значит, магнитное поле действительно задаёт структуру ближайших окрестностей.