黑洞是空間中密度極高的物體，連光線都無法從中逃逸
雖然黑洞神秘而奇特，但它們也是引力作用的一個關鍵結果：
當大量品質被壓縮到足夠小的空間時，由此産生的能量撕裂了時空結構，成為所謂的奇點
黑洞的引力是如此強大，以至于它能夠吸進附近的物質并“吃掉”它們
以下是關于黑洞你可能想知道的10件事：
以上的合成圖像中，銀河NGC1068以可見光和X射線的方式顯現 由NASA的核光譜望遠鏡陣列 (NuSTAR) 捕獲的高能X射線（洋紅色）疊加在來自NASA的哈勃太空望遠鏡和斯隆數字巡天的可見光圖像上 X射線來自星系中心的一個活躍的超大品質黑洞，也稱為類星體。這個超大品質黑洞由于距離我們的銀河系相對較近，是以得到了比較多的研究
任何類型的光，包括 X 射線，都不可能從黑洞的引力範圍内逸出，隻要進入該區域就無法傳回
美國宇航局研究黑洞的望遠鏡正在觀察黑洞周圍的環境，那裡的物質非常接近黑洞的引力範圍
當有物質被拉進黑洞時會被加熱到數百萬度，是以它會發出X射線
黑洞的巨大引力也會扭曲空間本身，是以可以看到無形的引力對恒星和其他物體的影響
2015年，研究人員發現了一個名為CID-947的黑洞，它的生長速度比其宿主星系要快得多
銀河系中心的黑洞幾乎是太陽品質的70億倍，是已發現的品質最大的黑洞之一
然而，銀河系黑洞的品質被認為是正常的。因為它周圍的光必須傳播很長的距離，科學家們在宇宙産生不到20億年的時間距離觀察着它，而觀察到的黑洞年齡隻有時下實際年齡的14%左右（自大爆炸以來已經過去了近140億年）
在大品質恒星坍縮後，可能會在幾秒鐘内形成一個恒星品質的黑洞，其品質是太陽品質的數十倍。這些相對較小的黑洞也可以通過被稱為中子星的兩個緻密恒星殘骸合并而成。中子星也可以與黑洞合并形成一個更大的黑洞，或者兩個黑洞可以相撞。像這樣的合并也會迅速形成黑洞，并在時空中産生稱為引力波的漣漪
更神秘的是在星系中心發現的巨大黑洞——“超大品質”黑洞，其品質可達太陽品質的數百萬或數十億倍。它可以在超過十億年的時間裡，達到非常大的規模，但目前還不清楚黑洞需要多長時間才能成長到這種程度
科學家們使用視界望遠鏡對M87星系中心的觀測獲得了第一張黑洞圖像，如圖所示。該圖像顯示了一個明亮的環，由于黑洞周圍的強烈引力使光線彎曲，該黑洞的品質是我們太陽的65億倍
該研究涉及觀察星系中心恒星的運動。這些運動意味着一個黑暗的大品質天體，其品質可以從恒星的速度計算出來。落入黑洞的物質會增加黑洞的品質。它的引力不會從宇宙中消失
上述想象圖說明了圍繞黑洞的活動。雖然無法看到穿過黑洞引力範圍的物質，但在此門檻值之外旋轉的物質會被加速到數百萬度并産生強烈的X射線輻射
不會。黑洞不可能吃掉整個星系。在銀河系中間的超大品質黑洞的引力範圍很大，但還不足以吞噬整個星系
這張插圖顯示了一顆恒星在被超大品質黑洞吞噬時因自身被破壞而産生的發光物質流。黑洞周圍環繞着一圈塵埃。當一顆恒星離得足夠近以至于被黑洞吞噬時，恒星物質在被吸入時會被拉伸和壓縮，釋放出大量的能量
肯定不會好！但是我們對黑洞内部的了解基本隻限于愛因斯坦的廣義相對論
對于黑洞，遙遠的觀察者隻能看到其引力範圍之外的區域，但落入黑洞的個體觀察者将體驗完全不同的“現實”。如果你進入黑洞的引力範圍，你對空間和時間的感覺将完全改變。同時，黑洞的巨大引力會像拉面條一樣水準壓縮你，垂直拉伸你
幸運的是，這從來沒有發生在任何人身上——黑洞離我們太陽系太遠了，無法從我們的太陽系中吸收任何物質。但是科學家們已經觀察到黑洞将恒星撕裂，這一過程會釋放出大量的能量
美國宇航局的錢德拉X射線天文台探測到來自黑洞周圍圓盤的誇張速度。這位藝術家的印象展示了左側黑洞的強大引力如何将氣體從右側的伴星中拉走。這種氣體在黑洞周圍形成一個熱氣體盤，風以每小時2000萬英裡的速度離開這個盤，大約是光速的3%
我們的太陽永遠不會變成黑洞，因為它的品質不足以爆炸。取而代之的是，太陽将變成一顆密實的恒星殘骸，稱為白矮星
但是，假設太陽突然變成了一個與今天品質相同的黑洞，這不會影響行星的軌道，因為它對太陽系的引力影響是相同的
是以，地球将繼續圍繞太陽轉變的黑洞旋轉而不會被吸引——盡管缺乏陽光對地球上的生命來說是災難性的
我們銀河系的中心區域包含了一系列奇異的物體，包括一個稱為人馬座A的超大品質黑洞，其品質約為太陽品質的400萬倍，溫度高達數百萬度的氣體雲、中子星和白矮星圍繞着其周邊快速旋轉。人馬座A周圍的情況被顯示在這張合成圖像中，錢德拉資料（綠色和藍色）與來自南非MeerKAT望遠鏡的無線電資料（紅色）相結合，最終将成為平方公裡陣列 (SKA) 的資料部分
當大品質恒星爆炸時，會留下恒星品質的黑洞
這些爆炸将生命所必需的碳、氮和氧等元素散布到太空中
兩顆中子星、兩個黑洞或一顆中子星和黑洞之間的合并，同樣會在周圍散布重元素，有朝一日可能會成為新行星的一部分
恒星爆炸産生的沖擊波也可能引發新恒星和新太陽系的形成。是以，從某種意義上說，我們地球的産生應該歸功于很久以前黑洞的爆炸和碰撞事件
在更大的範圍内，大多數星系的中心似乎都有超大品質黑洞。這些超大品質黑洞的形成與星系的形成之間的聯系尚不清楚。黑洞有可能在我們銀河系的形成中發揮了作用。但是這個先有雞還是先有蛋的問題——也就是說，哪個先出現，銀河系還是黑洞？——是我們宇宙的一大難題
這位藝術家的繪畫展示了迄今為止發現的最遙遠的超大品質黑洞。它是大爆炸後僅6.9億年的類星體的一部分
迄今為止探測到的最遙遠的黑洞位于距離地球約131億光年的星系中
這個超大品質黑洞被天文學家稱為“類星體”，大量氣體以如此快的速度湧入黑洞，其能量輸出是星系本身的一千倍。它的極端亮度是天文學家可以在如此遠的距離探測到它的原因
該圖像的中心區域包含有史以來最集中的超大品質黑洞，整個天空約有10億個 這張2017年的圖像由超過700萬秒的錢德拉觀測時間制成，憑借其X射線望遠鏡對早期宇宙的觀察，它為天文學家提供了黑洞在大爆炸後不久開始的數十億年間的增長情況 在這張圖檔中，錢德拉探測到的低能、中能和高能X射線分别顯示為紅色、綠色和藍色
宇宙是一個很大的地方。特别是，與星系的大小相比，特定黑洞具引力影響的區域的大小非常有限
這甚至适用于在銀河系中間發現的那個超大品質黑洞。這個黑洞可能已經“吃掉”了附近形成的大部分或全部的恒星，而更遠的恒星大多不會被吸入
由于這個黑洞的品質已經是太陽品質的幾百萬倍，是以就算它吞下更多類似太陽的恒星，它的品質隻會略有增加
地球（距離銀河系的黑洞26,000光年遠）沒有被拉入的危險
未來的星系碰撞将導緻黑洞的大小增加，例如通過合并兩個黑洞。但是碰撞不會無限期地發生，因為宇宙很大并且正在膨脹，是以任何形式的黑洞失控效應都不太可能發生
在這幅黑洞及其周圍圓盤的插圖中，向黑洞盤旋的氣體在黑洞外堆積，造成交通擁堵。對于較小的黑洞，交通擁堵更近，是以産生的X射線的發射時間更短
是的。已故實體學家斯蒂芬霍金提出，雖然黑洞通過吃物質變大，但它們也會慢慢縮小，因為它們正在失去稱為“霍金輻射”的微量能量
霍金輻射的發生是因為空的空間或真空并不是真正的空
它實際上是一個不斷出現和消失的粒子海洋。霍金表明，如果在黑洞附近産生一對這樣的粒子，其中一個就有可能在黑洞被摧毀之前被拉入黑洞。在這種情況下，它的夥伴将逃入太空。能量來自黑洞，是以黑洞通過這個過程慢慢失去能量和品質。
理論上，黑洞最終會通過霍金輻射蒸發。但是，對于我們所知的大多數黑洞來說，蒸發的時間比整個宇宙的年齡要長得多。黑洞，即使是太陽品質幾倍的黑洞，也會存在很長一段時間
參考資料：
1、、NASA
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