黑洞是宇宙空間中密度極大的物體,其引力加速度非常強大,以至於連光都無法逃脫。儘管黑洞是神秘的,但它們只是引力作用的結果,當足夠大的質量被壓縮到足夠小的空間時,產生的物體撕裂了空間和時間的結構,成為所謂的奇點。一個恆星質量的黑洞,其質量是太陽質量的數十倍,可能在大質量恆星坍塌後的幾秒鐘內形成。
這些相對較小的黑洞也可以通過被稱為中子星的兩顆緻密恆星殘骸的合併而形成,中子星也可以與黑洞合併形成更大的黑洞,或者兩個黑洞可以碰撞,像這樣的合併也會很快形成黑洞,並在時空中產生漣漪,稱為引力波。更神秘的是在星系中心發現的超大質量黑洞,一個黑洞達到一個非常大的尺寸可能需要不到10億年的時間,但一般來說,我們不知道確切需要多長時間才能形成。
超大質量黑洞M87距離地球5000萬光年,是迄今為止發現的最大的黑洞之一,據說其質量相當於我們太陽的66億倍。如此巨大的黑洞將有一個非常寬的視界,沒有任何東西可以從它的邊緣逃脫。太陽發出的光到地球需要8分鐘,到太陽系最遠的行星海王星需要4小時,M87黑洞的視界大約是海王星軌道的四倍,這意味著理論上它可以吞噬我們的整個太陽系。
黑洞之所以看不見是因為它們強大的能量把所有的光都吸進了黑洞的核心,然而,科學家可以看到它強大的引力對周圍恆星和氣體的影響。如果一顆恆星在太空中繞某一點運行,科學家可以研究該恆星的運動,以確定它是否在繞黑洞運行,當一個黑洞和一顆恆星緊密地繞著軌道運行時,就會產生高能光,這些光能夠被敏感的科學儀器探測到。
黑洞的引力有時強大到足以吸走恆星的外層氣體,並在其周圍形成一個叫做吸積盤的圓盤。當氣體從吸積盤螺旋進入黑洞時,氣體加熱到非常高的溫度並釋放出可測量的x射線。與星系的大小相比,黑洞產生引力影響的區域是相當有限的,這甚至適用於超大質量黑洞,比如位於銀河系中心的黑洞,這個黑洞可能已經吞噬了附近形成的大部分或全部恆星,而更遠的恆星大多不會被吸入。
由於這個黑洞的質量已經是太陽質量的幾百萬倍,如果它再吞噬一些類似太陽的恆星,它的質量只會有很小的增加。因此,距離銀河系中心黑洞26000光年的地球幾乎沒有被拉進去的危險,未來的星系碰撞將導致黑洞變大,例如兩個黑洞的合併,但碰撞不會無限期地發生,因為宇宙是無限的,而且還在膨脹,這意味著任何形式的黑洞逃逸效應都極不可能發生,所以,請放心,地球是不會被黑洞吞噬的。