第1个回答 2019-10-31
虽然黑洞的名称意味著虚空，但它其实是宇宙中密度最大的天体，因此有巨大的引力。 恒星级黑洞是由大质量恒星坍塌所形成，能将十个太阳的质量压缩到纽约市的大小。 而星系中心的超大质量黑洞，质量可能达到太阳的数十亿倍，它们的起源至今仍是未解之谜。
黑洞（英语：black hole）是根据广义相对论所推论、在宇宙空间中存在的一种质量相当大的天体和星体（并非是一般认知的「洞」概念）。黑洞是由质量足够大的恒星在核融合反应的燃料耗尽後发生重力塌缩而形成。黑洞的质量是如此之大，它产生的重力场是如此之强，以致於大量可测物质和辐射都无法逃逸，就连传播速度极快的光子也逃逸不出来。由於类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名黑洞。[1]在黑洞的周围，是一个无法侦测的事件视界，标志著无法返回的临界点[2]，而在黑洞中心有一个密度趋近於无限的奇异点。
当恒星内部氢元素全部核融合完毕时，因燃料用完无法抵抗自身重力而开始向内塌陷，但随著压力越来越高，内部的重元素会重新开始燃烧导致瞬间膨胀，这时恒星的体积将暴增至原先的数十倍至百倍，这便是红巨星，质量更大的恒星则会发生超新星爆炸，无论是红巨星或是超新星，都会将外部物质全部吹飞，直到连重元素也烧完时，重力又会使得恒星继续向内塌陷，最後形成一颗与月球差不多大小的白矮星，质量稍大的恒星则会形成中子星，会放出规律的电磁波，至於质量更大的恒星则会继续塌陷，强大的重力使周围的空间产生扭曲，最後形成「黑洞」。[3]直至目前为止，所发现质量最小的黑洞大约有3.8倍太阳质量。[4]
黑洞无法直接观测，但可以藉由间接方式得知其存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。藉由物体被吸入之前因高热而放出紫外线和X射线的「边缘讯息」，可以获取黑洞的存在的讯息。推测出黑洞的存在也可藉由间接观测恒星或星际云气团绕行黑洞轨迹，来取得位置以及质量。 [5][6]
黑洞是天文物理史上最引人注目的题材之一，在科幻小说、电影甚至报章媒体经常可见将黑洞作为素材。迄今，黑洞的存在已得到天文学界和物理学界的绝大多数研究者所认同，并且天文界不时提出於宇宙中观测到已存在的黑洞。[7]
根据已故英国物理学者史蒂芬·霍金於2014年1月26日的论据：爱因斯坦的重力方程式的两种奇异点的解，分别是黑洞跟白洞。不过理论上黑洞应该是一种「有进没出」的天体，而白洞则只能出而不能进。然而黑洞却有粒子的辐射，所以不再适合称其名为黑洞，而应该改其名为「灰洞」[8]，先前认为黑洞可以毁灭资讯情报的看法，是他「最大的失误」。
2016年2月11日，LIGO合作宣布首次直接探测重力波，这也是首次观测到黑洞合并[9]。截至2018年12月，已经观测到11个重力波事件，它们来自於10个正在合并的黑洞(以及1个双中子星合并)[10][11]。
2019年4月10日，事件视界望远镜专案发布了人类第一张黑洞相片，於布鲁塞尔、圣地亚哥、上海、台北、东京、华盛顿、丹麦等地分别以英语、西班牙语、中文、日语、丹麦语同时召开全球连线的发布会。