由於黑洞的引力巨大，因此它們其實就是宇宙中密度最大的天體。由巨大恆星坍縮形成的恆星黑洞，能將十個太陽壓縮成紐約市大小。星系中心的超重黑洞，其質量是太陽的數十億倍。它們的起源至今仍是未解之謎。圖：這幅插畫描繪的是銀河系中心超重黑洞的樣子。供圖：NRAO, AUI, NSF
根據愛因斯坦方程，在黑洞中心，一顆恆星全部的質量都坍縮成了密度無限大、無量綱的點，即為奇點。奇點可能並不存在，但是在我們對重力的理解中，奇點卻指向了一個數學上的“洞”。圖：銀河系中心區域的近景，那裡正是超重黑洞的所在。供圖：NRAO, AUI, NSF
黑洞的旋轉會扭曲空間，使環繞在其周圍的物質公轉速度加快或減慢。在某些環繞軌道上，某些物體以光速相對於黑洞的旋轉而運動，從而看上去像是靜止狀態。這一軌道即為靜態極限。圖：美國宇航局一架望遠鏡觀測到的遙遠星系中，一圈恆星環繞著中心的一個黑洞。供圖：NASA/JPL-CALTECH
這張哈勃望遠鏡拍攝的圖像顯示，高速粒子從星系中心的超重黑洞裡噴射而出。供圖：NASA, ESA, STSCI
天文學家以毫米級無線電波觀測這些黑洞，因為在這個波長範圍內，光可以透過星系中心濃厚的氣體與塵埃，相對暢通無阻地到達地球。除了超重黑洞，天文學家們還發現了較輕黑洞在星系中四處散佈的證據。該圖正是美國宇航局X射線望遠鏡拍攝到的脈衝。供圖：NASA, STSCI, MIDDLEBURY COLLEGE, F. WINKLER ET AL.
天文學家們希望，在所有信號都彙總後能看到一個光環環繞著一個黑圈。新月形狀的光線來自於幾千億度高溫的發光氣體。氣體在黑洞外面公轉，標記著視界之外的區域。某些電腦模擬顯示，光環的一側可能比另一側更厚、更亮。圖上的品紅色圓點，是螺旋星系旋臂上小型黑洞發射出來的明亮X射線。供圖：NASA, JPL-CALTECH, DSS
美國宇航局一架望遠鏡觀測到了迄今為止最強勁的超重黑洞X射線輻射。該黑洞距離地球約39億光年。供圖：NASA, CXC, STANFORD, J.HLAVACEK-LARRONDO ET AL
我們銀河系中心的超級黑洞正在向外噴射行星大小的物質——有的可能會在地球數百光年之外的太空中掠過。超級黑洞人馬座A*位於銀河系中心，每隔一萬年左右就會有一顆恆星距離這個黑洞過近。那時，該恆星便不再是熾熱的球形核反應堆了。黑洞巨大的引力會瓦解恆星將其拉成細長，飄蕩在銀河系中心的氣體流。圖：X射線圖像顯示下的人馬座A*：銀河系中心超大質量黑洞周圍空間的紊流區。供圖：NASA
上圖是美國宇航局三個天文臺拍攝的若干張照片之一，它們都證明宇宙初期的超大質量黑洞是由氣態雲的直接、快速坍縮而形成的。供圖：NASA/CXC/GSFC/B.WILLIAMS
哈勃太空望遠鏡拍到一張激動人心的照片，該照片可能幫助我們對宇宙最偉大的奧秘之一產生新的認識：黑洞。這張照片的背景是一個新光燦爛的太空，其中有一顆亮白的天體。該天體位於後發星系團，距離地球3億光年，實際上就是巨大的橢圓星系NGC 4889的遠景。NGC 4889星系的中央潛藏著一個沉睡的巨人：一個質量是太陽210億倍的超大黑洞。供圖：美國宇航局、歐洲航天局
畫架座A星系，距離地球約5億光年，其中心有一個超重黑洞。掉落入黑洞的物質釋放的能量產生了巨大的粒子噴射，如圖中向右側噴射出的一道白光。合成圖：美國宇航局/CXC/赫特福德大學/M.HARDCASTLE ET AL. AND CSIRO/國立巨型望遠鏡/ATCA
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