黑洞的動圈有體積，其內部邊界是黑洞事件視界的扁球體，外邊界是在事件視界外面的南瓜形，在兩極處與事件視界重合，但在赤道明顯的變寬。 光子球是一個零厚度的球面邊界，任何以光子球的切線路徑經過的光子都將被困在圍繞著黑洞的圓形軌道上。 黑洞食堂 另一方面，落入黑洞而堅不可摧的觀察者在穿越事件視界時不會注意到任何可能相關的影響。
- 因此，這些物體一定非常緊緻，留下黑洞是最合理的解釋[13]。
- 不过，要是考虑黑洞具有温度，那么根据热力学第二定律，黑洞必须与外界交换能量，否则热力学第二定律将失效；而能量的交换又与经典黑洞理论相违背。
- 對此類閃光的搜尋已經被證明並不成功，並且對存在低質量初始黑洞的可能性提供了嚴格的限制[139]。
- 不久之後，霍金表明許多描述大爆炸的宇宙學解具有奇點，而沒有純量場或其它異常物質（參見潘羅斯－霍金奇點定理）[需要解释]。
- 事件視界望遠鏡（EHT）是一個為直接觀察黑洞的事件視界（例如銀河系中心的黑洞）對周圍環境的影響，而由麻省理工學院的海斯塔克天文台運作的望遠鏡陣列。
傳統的黑洞是由恆星等大質量天體的引力坍縮形成的，但理論上也可以經由其它的過程形成[116][117]。 而在宇宙的早期，在大爆炸之後的密度要大得多，可能允許黑洞的產生。 但僅僅高密度並不足以使黑洞形成，因為均勻質量分佈不允許質量聚集。 為了使原初黑洞在如此密集的物質中形成，必須有初始密度的擾動，然後才能在自身的重力下成長。
黑洞食堂: 事件視界
一般預計，這種理論將不會有任何的奇點[101][102]。 在拓樸學中，處於穩定狀態的黑洞事件視界總是球形的[Note 4][85]。 對於非旋轉（靜態）黑洞，事件視界的幾何形狀是精確的球形，而對於旋轉的黑洞，事件視界是傾斜的[86][87][88]。 此處的 r s 是史瓦西半徑，M ⊙是太陽的質量[71]。
現在還沒有已知的機制（或許除了夸克的簡併壓力，參見夸克星）強大到足以阻止內爆，因此將不可避免地崩潰形成黑洞[118]。 黑洞食堂 在2019年4月10日，發佈了全球第一張黑洞的圖像，由於事件視界附近的光路高度彎曲，使黑洞被放大。 由於觀測是由事件視界望遠鏡使用肉眼看不見的電磁波，因此圖像的顏色是假色。 黑洞食堂 從本質上講，除了假設的霍金輻射之外，黑洞本身不會發出任何電磁輻射，所以尋找黑洞的天體物理學家通常必須依靠間接的觀測。 例如，有時可以通過觀察其對周圍環境的影響來推斷黑洞所在的位置[143]。
黑洞食堂: 黑洞 (電視劇)
黑洞定義的特徵是事件視界的外觀——時空中的邊界，因為黑洞的質量使得物質和光只能向內。 因為發生在事件視界內的任何事件所產生的資訊，都無法到達外部，因此無法確定有甚麼事件是否發生[74]。 例如，帶電的黑洞可以像任何其它有電荷的物體一樣排斥其它相似的電荷。 同樣的，在黑洞球體內部的總質量使用類比於高斯定律的引力，在遠離黑洞之處以ADM質量來發現[61][需要解释]。 角動量同樣也可以透過參考系拖曳，從遠處來使用重力電磁場測量[需要解释]。 除了尚未證實的霍金輻射，黑洞不會輻射任何電磁波，因此尋找黑洞必須依賴於間接觀測。
該信號與兩個黑洞合併產生引力波的理論預測相符，其中一個黑洞約36個太陽質量，另一個黑洞則約有29個太陽質量[13][160]。 例如，引力波信號表明，兩個物體在合併前的分離距離只有350公里（大約是推測質量所對應的史瓦西半徑的4倍）。 黑洞食堂2025 因此，這些物體一定非常緊緻，留下黑洞是最合理的解釋[13]。
黑洞食堂: 黑洞热力学
從這些結果可以推斷出最終物體的質量和角動量，這與黑洞合併的數值模擬所得到的獨立預測相吻合[162]。 因此，對這種模式的觀察證實了光子球的存在，但除黑洞以外，它不能排除有其他足夠緊密以致於產生光子球的奇異替代品[161]。 太陽質量恆星黑洞的霍金溫度為62nK[134][135]。
黑洞食堂: 黑洞合併
考虑到热力学第二定律中，封闭系统的熵不会减少，这类似于1971年霍金提出的面积不减定理[110]。 除此之外，現在的物理學還否定了米歇爾光從超大質量恆星的表面徑直射出，然後由於恆星的引力運動減緩、停止，然後以自由落體落回恆星表面的想法[22]。 在處理小黃瓜之前，先把蛋拿去電鍋變成神奇水煮蛋（做法請點我）。 微引力透镜法可用于证认部分晕族大质量致密天体，包括恒星级黑洞。
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預期恆星質量的黑洞會在恆星的生命週期結束的坍塌時形成。 透過吸收其它恆星並與其它黑洞合併，可能形成數百萬太陽質量（M☉）的超大質量黑洞。 帶有電荷（萊斯納-諾德斯特洛姆）或轉動的（克爾）黑洞，可能可以避開奇點。 盡可能擴展方案的解，黑洞可以充當蟲洞，揭示黑洞有退出到不同時空可能性的假設[96]。 然而，前往另一個宇宙的可能性只是理論上的，因為任何的擾動都會摧毀這種可能性[97]。
黑洞食堂: 恆星生成
此外，這是第一次觀測到重達25倍或更多太陽質量的恆星質量黑洞[163]。 質量相當於一輛汽車的黑洞，直徑約為10−24 m，只需要1奈秒就會蒸發掉，在此期間，它的亮度將短暫達到太陽的200倍以上。 低質量黑洞的蒸發速度預計會更快，質量為1 TeV/c2的黑洞，在不到10−88秒就能完全蒸發掉。 對於這樣小的黑洞，量子引力效應將發揮重要的作用，並假設可以使這樣的小黑洞穩定，然而量子引力當前的發展並不能表明這是事實[138]。
黑洞食堂: 黑洞線上看
在許多方面，黑洞就像一個理想的黑體，它不反光[10][11]。 此外，彎曲時空中的量子場論預測，事件視界發出的霍金輻射，如同黑體的光譜一樣，可以用來測量與質量反比的溫度。 在恆星質量的黑洞，這種溫度往往在数十亿分之一K，因此基本上無法觀測。 對質量為M的黑洞，具有滿足這種不等式可能質量的最小質量黑洞稱為極值黑洞（英语：Extremal black hole）。
黑洞食堂: 引力坍縮
恆星或許可以經由使物質的成分進入異常狀態，以簡併壓力來阻止坍塌。 會形成哪一種緻密星，取決於原始恆星的外層被吹走後留下的殘餘物質的質量。 這種爆炸和脈動形成行星狀星雲[119]，殘餘的質量可以遠低於原來的恆星。 殘餘質量超過5 M☉的產物是由坍塌前超過20 M☉的恆星產生的[118]。 鑒於黑洞奇特的性質，人們一直質疑這種物體是否確實存在於自然界中，或者它們是否只是愛因斯坦方程的病理解。 黑洞食堂 愛因斯坦本人錯誤地認為黑洞不會形成，因為他認為坍塌粒子的角動量會穩定它們的運動在一定的半徑內[113]。
黑洞食堂: 觀測的證據
當物體內部的壓力不足以抵抗自身的引力時，就會發生重力崩潰。 對於恆星而言，通常是因為恆星內部的燃料太少，無法透過恆星核合成來維持溫度；或者因為本來穩定的恆星接受額外的物質，而未能提高其核心溫度來抗衡。 在這兩種情況下，恆星內部的溫度都不夠高，以致不能阻止其在自身質量下坍塌[118]。
黑洞食堂: 黑洞
然而，少數相對論者繼續爭辯說黑洞是物理上的物體[114]。 到1960年代末，他們已經說服該領域內大多數的研究人員，認為沒有機制可以阻礙事件視界的形成[來源請求]。 動圈是包圍著旋轉黑洞的一個區域，在這個區域裡，一切都不可能靜止不動。 黑洞食堂2025 這是廣義相對論預測：任何旋轉的物質都會稍微拖動緊鄰它的時空，稱為參考系拖曳過程的結果。 對於旋轉的黑洞，這種效應在事件視界附近非常強，以至於物體在相反方向上的移動速度必須快於光速才能靜止不動[105]。 在這種情況下，視界的行為是一種耗散系統，它與摩擦力和電阻的導電拉伸膜–膜范式（英语：membrane paradigm）的行為非常相似[62]。
遗憾的是，由于我们对此类天体了解仍然不足，因此无法确定所有微引力透镜事例中透镜天体的类型，可以认为这些事例包含了一定数量的黑洞候选天体。 黑洞食堂2025 不过，要是考虑黑洞具有温度，那么根据热力学第二定律，黑洞必须与外界交换能量，否则热力学第二定律将失效；而能量的交换又与经典黑洞理论相违背。 1974年，霍金提出霍金辐射理论[112]，解决了这个矛盾。