要說天文學名詞中最貼切的是哪種天體？黑洞無疑是最形象的，但如果要說最不貼切的名詞，毫無疑問黑洞同樣能被當選，為什麼黑洞會如此極端，它又有哪些特性？
什麼樣的洞才能算是黑洞？
要是去查天文學名詞的詞典，那麼肯定會告訴你黑洞是廣義相對論中預言的天體，但後來被證實確實存在，並且在2019年4月10日公佈了人類拍攝的第一張照片！但其實更準確的說，天文學家早在愛因斯坦發表廣義相對論之前的1891年，就拍攝到了後來確認是一個巨型黑洞的OJ 287宿主星系的照片。
這個遠在35億光年外的黑洞，由另一個黑洞環繞它公轉，每當穿過吸積盤時就會引起劇烈的光度變化，這就是早期被認為是一個變星，後來被歸納為個蠍虎座BL型天體的類星體。當然我們就不來瞎扯當初還不認識的OJ 287了，還是正兒八經的來看看：
黑洞是怎麼來的？
當一個天體的質量超過自身引力支撐極限，天體將坍縮成一個奇點，史瓦西早就已經將天體坍縮的度規給計算出來了，即：天體的直徑小到光速環繞才不至於掉落表面時，這個天體將無可避免的形成黑洞，但史瓦西度規並不是天體形成黑洞的自然條件，而是一個人為條件！
真正的自然條件是奧本海默極限，也就是天體質量超過引力支撐極限時候的質量，這個質量大約是太陽質量的3.2倍，當然這並非指恆星超過3.2倍太陽質量就會誕生黑洞，而是指沒有輻射壓的天體，比如中子星，那麼自身重量即可讓它直接坍縮成黑洞！
恆星型黑洞都是超新星爆發中形成，但並非必要條件
黑洞形成過程
這裡簡單聊聊恆星型黑洞的形成，恆星在主序星階段內核有強大的輻射壓，支撐外殼的重力坍縮，因此相安無事，而當內核燃料耗盡，再也不能支撐外殼時，那麼內核會達到電子簡併力極限將坍縮成白矮星，如果質量夠大，那麼會達到中子簡併力極限坍縮成中子星，假如超過了中子簡併力，中心就是一個黑洞。
除了恆星型黑洞外還有原初黑洞，這是宇宙大爆炸初期質量密度太高直接坍縮而成的，除此外似乎沒有第三種能誕生黑洞的方式，但黑洞可以通過合併變成超大型黑洞。
如何來描述黑洞？
黑洞並不是一個洞，它在三維空間中是一個引力極度扭曲的空間，所以如果要將黑洞表現在二維平面上，用一個洞來表示無疑是最恰當的，因為直接就讓大眾能理解！
但真正的黑洞卻需要三維或者動態圖來表示，否則可能在理解上會存在偏差，比如下圖這種能形象標識三維空間的網狀立體圖：
所以用黑洞來稱呼黑洞，是最恰當和最不恰當的！
要怎麼樣才能觀測到黑洞？
的引力大到連光都無法逃脫，所以我們根本就無法從可見光波段直接看到黑洞，但黑洞這種超喪的特性仍然能讓天文學家發現它，而這個始作俑者同樣是讓大家看不到的引力！
黑洞的吸積盤
因為黑洞的超強引力，所以它會形成一個巨大的塵埃吸積盤，除非它的周圍啥都沒有，因此只要觀測它周圍存在的巨大吸積盤即可！
當然在白矮星和中子星周圍同樣會存在吸積盤，但從理論上來看，黑洞的引力梯度遞增完爆白矮星和中子星，因此兩者因吸積盤物質被壓縮後發射出來的電磁波段是有差異的，相比較而言黑洞的X射線更強，因此錢德拉硬X射線望遠鏡從原理上更能發現黑洞，硬X射線是能量比較高，波段比較短的X射線波段。
第一個黑洞天鵝座X-1和銀心的黑洞Sgr A*黑洞就是這樣被發現的，而且在2013年時還觀測到了銀心黑洞吞噬物質時形成的X射線耀斑！
錢德拉X射線太空望遠鏡發現的銀心附近眾多的X射線源
相對論性噴流
這是存在吸積盤的黑洞另一個特徵，遙遠的黑洞如果不是相對論性噴流對著地球，估計我們也很難檢測到吸積盤發出的微弱輻射，相對論性噴流是中心星體吸積盤表面的磁場沿著星體自轉軸的方向扭曲並向外發射，一般吸積盤兩側面都會形成向外發射的噴流。假如噴流的方向剛好朝向與地球，那麼將能觀測的強大的輻射
M87的噴流
比如2019年4月10日成像的M87星系中心的黑洞，就有一條著名的相對論性噴流，那個噴流甚至比星系更為著名，很多M87的照片中都能隱約見到，這些噴流由電子、正電子和質子組成，是宇宙中速度最快的天體之一，但現在對它的具體成因，仍然有很大的爭議。
引力透鏡
引力透鏡其實也是廣相中預言的光線彎曲的無產品，它會形成類似透鏡效應而放大在黑洞後方的天體，當然用這種方式來篩選黑洞是很難的，因為黑洞剛好經過後方存在天體時的機會並不多，而且其結構太小，所以造成的效應非常不明顯！
黑洞經過銀河系為背景的有趣現象，這就是引力透鏡效應
不過整個星系的透鏡效應就會來得更強一些，而且自從發現第一個引力透鏡以來，天文學家已經在宇宙中發現大量的引力透鏡效應，而且各個種類都有！
哈勃太空望遠鏡獲得的21個強引力透鏡候選者的圖像數據。
引力波
引力波就是質量變化對時空產生的漣漪，而黑洞合併或者中子星合併等都能產生引力波，不過用它來觀測黑洞存在或者單個黑洞那絕壁是一件超級困難的事情，但誰又能保證以後的技術可以達到這個水準呢？畢竟質量運動同樣能產生引力波，只是我們現在難以觀測而已！
霍金輻射
霍金輻射就只能呵呵了，這是以量子效應理論推測出的一種由黑洞散發出來的熱輻射，物理學家史蒂芬·霍金在1974年時提出了這個概念，2008年6月NASA發射了GLAST衛星，專門尋找蒸發的黑洞中γ射線的閃光，但到現在為止，霍金輻射依然沒有被驗證。
所以到現在為止，能“直接”看到黑洞的方式還是第一種，即吸積盤產生的兩種效應，檢測X射線輻射和相對論性噴流，但對於大部分黑洞並沒那麼強大的相對性噴流，因此還是以檢測X射線輻射為主，輔以臨近天體的擾動。
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