热门未解之谜 一千余项未解之谜介绍
黑洞可以说是宇宙中最为神秘的天体之一，爱因斯坦的广义相对论很早就预言了黑洞的存在。这种天体有别于其他天体，它们自身不会发光，而且还会把光以及其他物质都吞噬掉，从而导致它们无法通过电磁波手段直接观测到。
那么，黑洞的里面究竟是怎样的呢?掉进黑洞的东西都去哪里了?宇宙中的黑洞是怎么产生的?天文学家又是如何确认黑洞的存在?
由于黑洞内部被事件视界阻挡，我们无法看到黑洞本身，也无法看到黑洞的内部。目前，对于黑洞的了解都是基于广义相对论。广义相对论是一种描述引力的理论，比牛顿的万有引力定律有着更广的适用范围，可以描述强引力场中的引力现象。
爱因斯坦把引力解释成几何效应。他认为空间本身是平坦的，但如果在其中放入质量体，就会导致空间发生弯曲。质量体在弯曲空间中沿着测地线运动，从而表现出各种引力现象。质量越大，空间曲率越大，引力作用就越强。
在极端的情况下，空间曲率大到极致，使得包括光在内的任何东西一旦进入这片空间中就无法逃脱，这样的天体就是黑洞。由此可见，黑洞没有实体表面，而且表面的逃逸速度是光速。
物体和光进入黑洞内部之后，将会一直掉向黑洞的中心——奇点。黑洞没有实体部分，所有的质量都集中在一个体积无穷小的奇点中。最终，进入黑洞中的所有东西都会掉进奇点，这会增加黑洞的质量，使得黑洞的范围变得越来越大。
在宇宙中，最为常见的黑洞应该是恒星级黑洞，它们是由大质量恒星通过引力坍缩作用而产生的。正常情况下，恒星通过核聚变反应产生的辐射压与自身的重力是平衡的。一旦恒星的能量耗尽，辐射压不足以对抗重力，就会出现引力坍缩现象。大质量恒星会把核心挤压成黑洞，其质量下限估计为太阳的3倍质量。
根据广义相对论，对于最小的恒星级黑洞，其半径仅为8.85公里。如果把地球压缩成黑洞，其半径只有8.9毫米。正因为经过强烈的引力坍缩作用，黑洞才会产生极端的引力效应。
除了恒星级黑洞之外，在包含银河系在内的大多数星系中心，都还会存在一个质量超过太阳10万倍的超大质量黑洞。位于银心的超大质量黑洞拥有430万个太阳质量，而质量最大的超大质量黑洞高达太阳的660亿倍。这些黑洞可能是由恒星级黑洞不断吞噬物质产生，也有可能是由大质量分子云直接坍缩而成。
长久以来，天文学家早已通过各种间接方式确认黑洞的存在。而在2019年，天文学家甚至还首次捕获到了黑洞的照片。既然黑洞不可见，黑洞照片又是如何得来的呢?
对于星系中心的超大质量黑洞，它们强大的引力会把周围的各种星云和天体吸引过来。当物质掉落黑洞时，它们之间的摩擦作用会发出光，从而在黑洞周围形成一个可见的吸积盘。只要拍摄到黑洞的吸积盘，就能映衬出中心的黑洞。
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