由于黑洞的引力巨大，因此它们其实就是宇宙中密度最大的天体。由巨大恒星坍缩形成的恒星黑洞，能将十个太阳压缩成纽约市大小。星系中心的超重黑洞，其质量是太阳的数十亿倍。它们的起源至今仍是未解之谜。图：这幅插画描绘的是银河系中心超重黑洞的样子。供图：NRAO, AUI, NSF
根据爱因斯坦方程，在黑洞中心，一颗恒星全部的质量都坍缩成了密度无限大、无量纲的点，即为奇点。奇点可能并不存在，但是在我们对重力的理解中，奇点却指向了一个数学上的“洞”。图：银河系中心区域的近景，那里正是超重黑洞的所在。供图：NRAO, AUI, NSF
黑洞的旋转会扭曲空间，使环绕在其周围的物质公转速度加快或减慢。在某些环绕轨道上，某些物体以光速相对于黑洞的旋转而运动，从而看上去像是静止状态。这一轨道即为静态极限。图：美国宇航局一架望远镜观测到的遥远星系中，一圈恒星环绕着中心的一个黑洞。供图：NASA/JPL-CALTECH
这张哈勃望远镜拍摄的图像显示，高速粒子从星系中心的超重黑洞里喷射而出。供图：NASA, ESA, STSCI
天文学家以毫米级无线电波观测这些黑洞，因为在这个波长范围内，光可以透过星系中心浓厚的气体与尘埃，相对畅通无阻地到达地球。除了超重黑洞，天文学家们还发现了较轻黑洞在星系中四处散布的证据。该图正是美国宇航局X射线望远镜拍摄到的脉冲。供图：NASA, STSCI, MIDDLEBURY COLLEGE, F. WINKLER ET AL.
天文学家们希望，在所有信号都汇总后能看到一个光环环绕着一个黑圈。新月形状的光线来自于几千亿度高温的发光气体。气体在黑洞外面公转，标记着视界之外的区域。某些电脑模拟显示，光环的一侧可能比另一侧更厚、更亮。图上的品红色圆点，是螺旋星系旋臂上小型黑洞发射出来的明亮X射线。供图：NASA, JPL-CALTECH, DSS
美国宇航局一架望远镜观测到了迄今为止最强劲的超重黑洞X射线辐射。该黑洞距离地球约39亿光年。供图：NASA, CXC, STANFORD, J.HLAVACEK-LARRONDO ET AL
我们银河系中心的超级黑洞正在向外喷射行星大小的物质——有的可能会在地球数百光年之外的太空中掠过。超级黑洞人马座A*位于银河系中心，每隔一万年左右就会有一颗恒星距离这个黑洞过近。那时，该恒星便不再是炽热的球形核反应堆了。黑洞巨大的引力会瓦解恒星将其拉成细长，飘荡在银河系中心的气体流。图：X射线图像显示下的人马座A*：银河系中心超大质量黑洞周围空间的紊流区。供图：NASA
上图是美国宇航局三个天文台拍摄的若干张照片之一，它们都证明宇宙初期的超大质量黑洞是由气态云的直接、快速坍缩而形成的。供图：NASA/CXC/GSFC/B.WILLIAMS
哈勃太空望远镜拍到一张激动人心的照片，该照片可能帮助我们对宇宙最伟大的奥秘之一产生新的认识：黑洞。这张照片的背景是一个新光灿烂的太空，其中有一颗亮白的天体。该天体位于后发星系团，距离地球3亿光年，实际上就是巨大的椭圆星系NGC 4889的远景。NGC 4889星系的中央潜藏着一个沉睡的巨人：一个质量是太阳210亿倍的超大黑洞。供图：美国宇航局、欧洲航天局
画架座A星系，距离地球约5亿光年，其中心有一个超重黑洞。掉落入黑洞的物质释放的能量产生了巨大的粒子喷射，如图中向右侧喷射出的一道白光。合成图：美国宇航局/CXC/赫特福德大学/M.HARDCASTLE ET AL. AND CSIRO/国立巨型望远镜/ATCA
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