形狀的猜測

黑洞並不是真的洞，而是一個天體。黑洞是引力太大，以至於光都無法逃逸。所以，人類無法藉助於光學直接觀測黑洞。

黑洞仍然是一個天體，它具有引力，四面八方的引力必然讓黑洞具備球狀的外形。

體積的猜測

我們知道黑洞的引力特別大，原因在於黑洞質量特別大，在黑洞表面，光都無法逃逸，但是這並不意味著黑洞這個天體沒有體積。黑洞也是存在體積的，在球心處的引力互相抵消了。所以，在黑洞體積範圍內，引力是離球心越遠越大。如下圖。

密度的猜測

黑洞存在體積，存在質量，那麼就肯定存在密度，用質量除以體積就是平均密度。但是這個密度顯然並不平均。黑洞在還沒成為黑洞的時候，有正常的體積、質量和密度。隨著它不斷吸收新天體，質量變大，引力變大。到達一定程度後，引力過大造成內層的坍塌、壓實。在臨界範圍內，黑洞的內芯，其密度要小於外層的。存在一個臨界層，這層物質互相壓實，形成殼狀結構，保護了內芯。外層在引力的作用下繼續坍塌壓實，密度變大。

物相的猜測

黑洞表層的引力巨大，黑洞物體之間必然存在著巨大的壓力，這個壓力足以壓饋地球上的所有固態物體。

我們以固體為例，壓力的增大，首先將物體壓成粉末（脆性材料）和小球（韌性材料）。壓力繼續增加，此時宏觀已經無法描述了，進入原子級別。巨大的壓力，大大拉近了原子間的距離。此時，已經不能用固態來描述了。具體什麼“態”，還真不好說。可以肯定的是，這個“態”被壓得很結實。

力學Nerd王小胖

對黑洞常見的外觀誤解

像上圖這樣，藝術家們將黑洞描繪為一個盤狀氣體中心的凹陷是不科學的。

黑洞實際的引力透鏡效應會強烈扭曲其實際物理外形。下面是一個比較精確的對射手座A*的視覺描繪（排除了周圍高速旋轉的恆星）——

上圖：具有環形電離環的非旋轉黑洞的預測外觀，此外觀預測被提出作為射手座A *的模型。此圖像上的不對稱性是由於平衡黑洞極強的重力離心效應所需的巨大軌道速度所導致的多普勒效應造成的。

如果用一個簡單的形象來描繪黑洞，我想說，它更像章魚那外表慵懶但內心機敏的眼睛。o(*￣︶￣*)o

上圖：章魚的眼睛是不是有點神似（應該看負片才像）？

但是，黑洞必定不會是孤獨的，他強大的吸引力牽引著一大幫“鐵粉擁躉”圍繞在它的周圍。

上圖：錢德拉X射線望遠鏡早前對射手座A *的拍攝的動圖，在此波段黑洞反而顯示為一個亮點，但顯示出一種蠕動的光芒，那實際上是因為它周圍圍繞了大量的恆星高速旋轉形成的。

因為黑洞周圍還存在大量的吸積物質，甚至形成吸積盤。從某種意義來說，我們的銀河系就是射手座A*黑洞的吸積盤。我們就生活在它的吸積盤裡面。

在黑洞吸積盤內側，摩擦會導致角動量向外輸送，使物質進一步向內墜落，從而釋放能量並提高氣體溫度。當有高密度天體與黑洞視界摩擦時，發生的交互會更加劇烈，以至於會放射出強烈的X射線暴，但這個情況並不存在於我們銀河系中心的巨型黑洞，目前科學家認為我們的射手座A *(代號：Sgr A *)黑洞處於一種相對穩定的休眠狀態，它並未在劇烈地吞噬高密度物質。

對射手座A *的觀測

天文學家一直無法在光譜中觀察到Sgr A *，因為它與地球之間的塵埃和氣體導致了25度的光度差異。幾個研究小組試圖使用超長基線干涉測量法（VLBI）在無線電頻譜中對射手座A *進行成像。目前分辨率最高（約30μs,單位微弧秒）的測量波長為1.3 mm，表明光源的總角度大小為50μs。在26000光年的距離外，直徑為6000萬公里。（參考下：地球距離太陽1.5億公里，水星距離太陽近4600萬公里）

上圖：Sgr A *和最近一次爆炸產生的兩個輕微回波（兩個圈的區域）

2016年，事件視界望遠鏡拍攝了射手座A *的直接無線電圖像，但截至2019年，數據仍在處理中，圖像就等明日發佈。事件視界望遠鏡使用干涉測量法來組合從地球上不同位置的具有大的間隔距離的天文臺拍攝的圖像，以獲得更高的圖像分辨率。希望測量結果能夠比以前更嚴格地測試愛因斯坦的相對論。如果發現相對論與實際觀察之間存在差異，那麼科學家們就能確定在黑洞附近該理論可能受到破壞。