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黑洞，是一個(ge) 極端的引力源，可以吞噬周邊的一切，一切物質有去無回，連光也不例外，因此看起來就是不存在無法看見的“洞”。

人眼觀測事物是依靠可見光，既然黑洞連光也不放出，怎麽(me) 可能看到呢？因此，看不到黑洞就是很正常的一件事。但問題是，科學家常常說又發現了某個(ge) 黑洞，而且還拍攝到了黑洞照片，這就有些玄乎了。

在這些照片中，黑洞明明是一個(ge) 很亮的火球，為(wei) 什麽(me) 又說連光都逃逸不了呢？由此許多網友就很疑惑，覺得有些不可思議。今天，我們(men) 一起來解開這個(ge) 謎團。

首先說說黑洞的來曆根據愛因斯坦廣義(yi) 相對論，當一個(ge) 物質縮小到極小的時候，就會(hui) 發生奇異現象：時空曲率會(hui) 變成無窮大，所有物質向核心坍縮，並在核心周圍形成一個(ge) 具有無限曲率的球狀空間。這個(ge) 球狀空間就像一個(ge) 漏鬥，把周圍所有物質都吸進核心無窮小的奇點裏。

這就是黑洞。

物質要縮小到多小就會(hui) 這樣呢？早在1916年，著名的天文物理學家卡爾·史瓦西就告訴我們(men) ，質量的體(ti) 積有一個(ge) 臨(lin) 界點，這個(ge) 臨(lin) 界點的計算公式為(wei) ：R=2GM/C^2。這裏的R表示史瓦西半徑，G為(wei) 引力常量，M為(wei) 物體(ti) 質量，C為(wei) 光速。

人們(men) 把這個(ge) 臨(lin) 界點半徑稱為(wei) 史瓦西半徑。

從(cong) 這個(ge) 公式可以看出，物體(ti) 的史瓦西半徑與(yu) 質量成正比。那麽(me) 直觀地看，史瓦西半徑有多大呢？根據公式計算，質量為(wei) 1.9891*10^30kg，半徑約70萬(wan) 千米的太陽，史瓦西半徑約為(wei) 3千米；質量約6*10^24kg，半徑約6371公裏的地球，史瓦西半徑約為(wei) 9毫米。

也就是說，如果太陽質量不變，縮小到半徑3公裏以下；地球質量不變，縮小到半徑9毫米的話，就會(hui) 變成一個(ge) 黑洞。但如何才能讓太陽縮小到3公裏，地球縮小到9毫米，而且質量還不變呢？

可以說，目前還沒有任何力量能做到這一點，所以，太陽和地球是永遠也無法變成黑洞的。目前的理論框架，黑洞的形成隻有兩(liang) 種可能，一個(ge) 是在宇宙大爆炸時形成的原初黑洞，一個(ge) 是超新星大爆發後核心坍縮成的黑洞。

這兩(liang) 種形成方式，都是在極端高溫高壓導致的高密度下，物體(ti) 無可奈何地坍縮近自己質量的史瓦西半徑內(nei) ，才形成了黑洞。

原初黑洞可能會(hui) 有極其微小的黑洞，但由於(yu) 黑洞越小溫度越高蒸發越快，這些粒子級黑洞一出現就會(hui) 被蒸發掉了，因此至今隻是理論上存在，沒有發現真正存在的證據。

大質量恒星在演化晚期會(hui) 發生超新星大爆炸，殘留在核心的鐵核在極大壓力下，會(hui) 坍縮成一顆黑洞。科學研究認為(wei) ，形成黑洞的恒星質量要達到太陽的30~40倍以上，才有可能在核心留下一個(ge) 3倍太陽質量以上的黑洞。

30倍太陽質量以下的恒星演化末期也會(hui) 發生超新星大爆發，但留下的隻會(hui) 是一顆太陽質量1.44倍以上到3倍以下中子星；8倍太陽質量以下的恒星不會(hui) 發生超新星爆發，演化結束後隻會(hui) 留下一顆小於(yu) 太陽質量1.44倍的白矮星，太陽死亡後留下的屍骸就是一顆白矮星；比太陽質量小的紅矮星最終隻會(hui) 慢慢熄滅，留下一顆黑矮星。

既然黑洞無法看到，為(wei) 啥又能拍到照片呢？黑洞由於(yu) 無限引力將光都吸收了，不放出一絲(si) 一毫。而人眼是依靠可見光來觀測事物的，所以從(cong) 理論上來說，黑洞是無法被人眼看到的。但問題是黑洞隱藏得了自己的身形，卻隱藏不了力量，這個(ge) 力量就是極端的引力。

這種極端引力會(hui) 吞噬周邊的一切，吃相難看，這就暴露了黑洞的行蹤。

在黑洞球狀史瓦西半徑的邊際，被稱為(wei) 黑洞的事件視界，這個(ge) 地方是黑洞能看到和不能看到的臨(lin) 界點，所有的可觀測“事件”都發生在事件視界以外，再深入一點點，到了史瓦西半徑裏麵，掉落的速度大於(yu) 光速，就再也無法被觀測到了。

因此，人類“看到”的並不是黑洞本身那個(ge) “洞”，而是圍繞在那個(ge) “洞”周圍發出的光，事件視界周圍發出的光。黑洞要把周邊物質吞到肚子裏，就先要把這些物質拉扯到自己的事件視界周圍，這個(ge) 過程並不是瞬時就完成的，有一個(ge) 過程。

被黑洞引力吸引的物質在靠近其史瓦西半徑時，運動會(hui) 越來越快，圍繞著黑洞赤道形成一個(ge) 吸積盤，轉動的線速度可達到每秒數萬(wan) 公裏，越靠近史瓦西半徑越接近光速。我們(men) 根據動能公式計算一下，就知道這些物質碰撞能量是極大的。

因此，被黑洞捕獲的物質在掉落進黑洞之前，早就都碎為(wei) 基本粒子了，碰撞過程中產(chan) 生的極大能量會(hui) 以高亮可見光和高能射線形式迸發出來，而在史瓦西半徑之外的逃逸速度還沒有達到光速，這些可見光和不可見光就會(hui) 掙脫黑洞引力向太空迸射。

由此，這些光就被人眼和射線射電望遠鏡所捕捉，這個(ge) 黑洞就被“看到”了，並且可以被拍攝下來。

周邊沒有物質或極少物質被捕捉，沒有形成吸積盤，發不出光和高能射線的黑洞就很難被發現。但如果附近有天體(ti) 活動，還是可以從(cong) 天體(ti) 的異動推測出附近有看不見的引力源，由此推測出可能存在黑洞。

距離我們(men) 1120光年的HR6819三星係統中就有這樣一顆黑洞。天文學家們(men) 發現這個(ge) 係統中的兩(liang) 顆可見恒星，正在與(yu) 一個(ge) 看不見的引力源互動，經過分析認為(wei) 那裏有一顆沒有吸積盤的恒星級黑洞存在。因此，這個(ge) 係統是由兩(liang) 顆恒星和一顆黑洞組成的三星係統。經觀測計算，這顆黑洞質量約為(wei) 太陽的4.2倍，是迄今距離我們(men) 最近的黑洞。（上圖）

因此，能被看到或用射電射線望遠鏡觀測到的黑洞，前提是黑洞周邊必須有被其捕捉吸積的天體(ti) 物質，或者至少有被其影響的天體(ti) 運動。如果黑洞周圍什麽(me) 都沒有，或者隻有極其微量的粒子，沒有新車吸積盤，天體(ti) 距離又很遠，受不了黑洞影響，這個(ge) 黑洞就悄無聲息，無法被觀測到。

理論上宇宙中存在巨量黑洞，而實際上觀測到的黑洞還極少。觀測發現，幾乎每個(ge) 星係核心都有一個(ge) 超大質量黑洞，據科學家們(men) 估計，整個(ge) 可觀測宇宙可能存在約4000億(yi) 億(yi) 顆黑洞。僅(jin) 銀河係，就可能存在上億(yi) 顆黑洞，但已被觀測到的黑洞迄今還隻有十幾顆。

由於(yu) 黑洞距離我們(men) 一般都很遙遠，科學家們(men) 要拍攝到它們(men) 非常不容易。如拍攝M87黑洞和銀河係中心人馬座A*黑洞，都動用了全球大量的射電望遠鏡資源，通過聯網，形成一個(ge) 地球般大口徑的射電望遠鏡陣列，各國數百名科學家合作，經過數年拍攝、解析、資料分析，最終才合成了兩(liang) 張黑洞照片。

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