基础概念 · 致密天体与强引力
什么是黑洞
What Is a Black Hole?
黑洞是物质高度集中的时空区域，事件视界以内的信息无法传向外部。天文学家主要通过周围物质和引力效应研究它。
黑洞不是宇宙中的空洞
黑洞不是空间里被挖出的洞，而是物质和能量高度集中后形成的强引力区域。其边界称为事件视界：一旦物质或光越过这条边界，便无法再把信息传回外部观察者。事件视界不是岩石表面，也不会像行星地面一样反射光。
广义相对论描述了事件视界外部的时空结构。经典理论把中心区域描述为奇点，但这也意味着现有理论在极端条件下不再完整。天文学家能够可靠研究事件视界附近和外部的现象，却不能把奇点的具体物理状态写成已经得到实验确认。
看不见黑洞，怎样确认它存在
黑洞本身不发出可以逃逸的光，但周围物质会留下清晰信号。气体落入黑洞前可能形成高温吸积盘，释放X射线；恒星绕不可见大质量天体高速运行，也会暴露中心引力源；黑洞并合还会在时空中产生引力波。
事件视界望远镜发布的“黑洞照片”并不是拍到黑色天体表面，而是利用全球射电望远镜阵列重建黑洞周围发光物质和中央阴影的结构。观测结果与广义相对论预测相符，但图像颜色通常经过人为映射。
黑洞会吞噬整个宇宙吗
黑洞的引力并不会在远处表现得比同质量的普通天体更强。如果太阳在不改变质量的假设下被替换为黑洞，地球仍会沿近似原轨道运行，只是失去阳光。只有非常接近事件视界时，强潮汐和相对论效应才会变得极端。
已知黑洞主要分为恒星质量黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。前者可由大质量恒星演化形成，后者位于多数大型星系中心；中等质量黑洞的样本仍较少。原初黑洞目前仍是假说，不能与已观测确认的黑洞混为一谈。