1916年，德國天文學家卡爾·史瓦西通過計算得到了愛因斯坦方程的一個真空解，這個結果表明，如果一個靜態球對稱星體實際半徑小於一個定值，其周圍會產生奇異的現象，即存在一個界面——「視界」，一旦進入這個界面，即使光也無法逃脫。這個定值稱作史瓦西半徑，這種「不可思議的天體」被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名為「黑洞」。
黑洞是一個超級緻密天體。它無影無形，體積趨於零，但密度卻無窮大。黑洞有著超乎我們想像的強大引力，能吸走它周圍的一切物質，乃至光線也不例外。任何物體只要進入離黑洞一定距離的範圍內，就會被黑洞吞噬掉。根據現有的數據，所有黑洞的質量都在5個太陽質量以上，而所有中子星都不超過3個太陽質量。
北京時間2019年4月10日21時，人類首張黑洞照片面世，該黑洞位於室女座一個巨橢圓星系M87的中心，距離地球5500萬光年，質量約為太陽的65億倍。它的核心區域存在一個陰影，周圍環繞一個新月狀光環。
要研究黑洞，引力波絕對是一個不可忽視的存在
引力波應該能夠穿透那些電磁波不能穿透的地方。所以猜測引力波能夠提供給地球上的觀測者有關遙遠宇宙中有關黑洞和其它奇異天體的信息。而這些天體不能夠為傳統的方式，比如光學望遠鏡和射電望遠鏡，所觀測到，所以引力波天文學將給我們有關宇宙運轉的新認識。尤其，引力波更為有趣的是，它能夠提供一種觀測極早期宇宙的方式，而這在傳統的天文學中是不可能做到的，因為在宇宙再合併之前，宇宙對於電磁輻射是不透明的。
2015年9月位於美國的LIGO和義大利的VIRGO引力波探測器捕捉到來自遙遠星空的信號。21秒後，全球天文學家的手機與電腦收到系統發送的消息。人類，首次觀測到黑洞與中子星合併產生的引力波信號。
根據LIGO的數據，天文學家可以很好地估計中子星合併產生的物體質量約為太陽質量的2.7倍。很快，美國科學家確認，這極有可能是一次源自黑洞與中子星的併合事件。
這一次，LIGO和Virgo為天文學家們找到了前所未見的現象。
「當我看到數據，我的下巴都嚇掉了。」LIGO團隊成員，加州州立大學富爾頓分校的Geoffrey Lovelace說。
如果這一結論最終得到確認，這起名為S190814bv的事件，將使得天文學研究進入全新的紀元。
根據引力波信號的形態、時長等即時特徵，研究團隊在20秒之內，就能根據算法分辨出每一次碰撞的類型，這樣天文學家能迅速將天文望遠鏡對準信號出現的天區。很快，美國科學家確認，這極有可能是一次源自黑洞與中子星的併合事件。
黑洞是怎樣吞噬中子星
黑洞與中子星相遇的畫面是怎樣的？天文學家預測有兩種可能的結局：一是黑洞巨大的引力將中子星撕碎，後者只餘下發光的遺骸，一步步被黑洞吞噬，光芒逐漸變得黯淡，直至消失殆盡。另外一種可能性是，我們什麼都看不見，因為黑洞一口氣就吞掉了整個中子星。
目前，LIGO-Virgo的模擬傾向於第二種假說，但並無定論。而第一次觀測，即使什麼都沒有看見，也能為揭開這個謎題提供有用的信息。
對於物理學家而言，發現黑洞-中子星的併合有著重要意義。
此次觀測到的引力波的精細結構、能否觀測到閃光，都將幫助物理學家限制中子星的體積與密度。「對於核物理學家而言，此次觀測如同聖杯。」加州大學伯克利分校的博士後Ben Margalit說。
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