人類視覺是靠光來實現的，必須有可見光的幫助，人眼才能夠看到物體。

比如在我們的世界，有很多黑色的東西，黑衣服、黑沙發、黑汽車、黑夜，我們還是能夠看到，這是因為這些物體並不是純黑，或者會反射光，透過光的照射，它們並不能完全吸收，有一部分被反射出來，就被我們看到了。

光照射到物體上，有一部分顏色被吸收了，沒有被吸收的顏色就反射到了我們的視網膜，我們就能夠看到五彩繽紛的世界。

電磁波包含有可見光和不可見光，低頻光和高頻光，低能光和高能光。

光的波長從長到短，從低頻低能到高頻高能排列為：無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。

波長越長，頻率越低，能量也越小；波長越短，頻率越高，能量越大。

可見光是一種混合光，透過三菱鏡可以色散出多種顏色的光，一般為七色，這是由於人類眼睛對不同波長的光感受不同形成的。

人眼對760~620nm波長的光感覺為紅色；620~597nm的光感覺為橙色；597~577nm的光感覺為黃色；577~492nm的光感覺為綠色；492~480nm的光感覺為青色；480~450nm的光為藍色；450~380nm的光感覺為紫色。

而在這個波長範圍以外的光就感覺不出來，因此無線電波、微波、紅外線、紫外線、X射線、γ射線，人眼睛是感覺不出來的，因此就是不可見光。

但有些動物能夠感受到紅外線和紫外線。

說了這麼多就是說人眼看得到東西是由於光，看得出顏色也是由於光以及物體對光的吸收波長不一樣。

黑洞在自己質量的史瓦西半徑內，由於其無限的時空曲率，也就是無限大的引力，把一切進入這個範圍的物質都拉向奇點。

光線也是一樣，無限墜落到中心的奇點裡。

因此人類就無法看到那裡的一切。

即便利用各種射電望遠鏡和任何儀器，也無法看到裡面的一切，因為不可見光也無法逃逸。

所以黑洞就是黑的，是沒有的黑，看起來就是什麼也沒有，一個空空如也的洞。

在緊挨著史瓦西半徑的邊緣，在其強大引力拉拽下，正在排著隊等待黑洞吞噬的物質，就會被人類看到或者透過儀器裝置偵測到。

那裡極端的引力場和黑洞角動量，會把把物質攪動的異常快，甚至接近光速，迸發出來可見光和高能射線，這些都能夠被人類觀測到。

因此黑洞存在一個事件視界和吸積盤，人類就是依靠這個視界和吸積盤來了解黑洞。

這裡R表示黑洞史瓦西半徑，G為引力常量（6.67x10^-11N·m²/kg²），M為黑洞質量，C為光速（約300000000m/s）。

這個公式的實質就是任何物體縮小到一個光速都無法逃逸的球形體積裡，就成為一個黑洞。

光速是我們所知宇宙中最快的速度，既然光速都無法逃逸，這個世界就沒有東西能夠逃出黑洞的魔爪。

人們根據這個公式，知道了黑洞質量，就能夠計算出其史瓦西半徑；觀測到了黑洞的史瓦西半徑，就能夠知道其質量。

如果太陽變成一個黑洞，史瓦西半徑只有3000米；如果地球變成了一個黑洞，史瓦西半徑只有9毫米。

宇宙中最小的黑洞至少有太陽質量3倍以上，因此史瓦西半徑至少有9000米；宇宙中最大的黑洞有太陽質量660億倍，史瓦西半徑達到1980億公里。

黑洞是黑的嗎？為什麼那麼黑？

黑洞是宇宙中最為特殊的一類天體，因為我們無法像其它恆星或者行星那樣直接可以觀測到它們，只能藉助於受它們引力影響的其它天體或者物質的運動規律來進行間接觀測。從表面字義上看，黑洞似乎是一個“黑咕隆咚”的洞，實則不然，我們之所以將其定義為“黑洞”，不是說它的顏色是黑色，而是由於其巨大的引力作用，連光都釋放不出來，從某種意義上來說，黑洞代表著“虛無”，什麼也沒有。

關於黑洞的產生，科學界目前認為它的形成前期過程，和其它恆星，比如中子星、白矮星等基本一致。而恆星的發展演化結果，用最簡單的幾句話描述，就是恆星從壯年到衰老時，其中心核聚變反應所產生的輻射壓，能否支撐住自身外殼的巨大重量。在恆星處於主序期時，核心聚變產生的輻射壓與外殼重力相平衡，恆星無論從體積，還是釋放的能量都是基本穩定的。而一旦核心進行核聚變的原料不足，向外的輻射壓支撐不住外殼向內的重量時，就會發生坍縮，直至核心壓力加大、溫度持續增高引發新物質的核聚變，使兩個力之間重新進行平衡。

當恆星的質量較小時，其核心的溫度即使在坍縮之後也不足以支撐新物質產生核聚變，那麼最終將會演化為白矮星。而恆星末期殘留質量仍然大於1.4倍太陽質量時，最後的塌縮結果則有機率變為中子星。如果末期恆星殘留質量大於3.2倍太陽質量，核心向外的輻射壓以及微觀粒子的簡併壓，都不能再支撐自身向內的重力作用，那麼，恆星就會發生最後一次大坍縮，所有物質都將向著中心擠壓，形成體積幾乎無限小、密度無限大的“奇點”。

通常情況下，我們計算一個物體脫離一個星體所需要的最小速度，應用的是它上面的逃逸速度，即第二宇宙速度，其公式為：V逃逸=√(2GM/R)，其中G為引力常數、M為該星體的質量、R為天體質心與物體質心之間的距離。比如，透過計算，我們可以得出一個物體在地球上的逃逸速度為11.2千米每秒、在木星上的逃逸速度為60千米每秒。星體的質量越大，物體脫離該星體所需要的最低速度也就越大。

光是一類特殊的物質，其運動速度在宇宙中是最快的。而黑洞作為另外一類特殊的星體，由於其巨大的質量，使得物體脫離其引力束縛的範圍就非常大。作為光來說，由於黑洞的引力非常大，那麼在理論上就有光也逃離不出去的極限區域，而這個區域科學界定義為黑洞的史瓦西半徑，即逃逸速度等於光速時距離黑洞中心的距離，其推匯出的計算公式為：R = 2GM/C^2。

任何物體包括光，一旦進入到黑洞的史瓦西半徑之內，無論速度有多快，都會被黑洞的巨大引力吸進去，從而切斷了外界與黑洞的一切資訊聯絡，黑洞的無限“虛無”就此產生。

在日常生活中，我們經常會發現黑色的物體，比如黑色的紙、黑板、黑油漆、黑黑的土地、黑色的汽車等等，這些物體之所以呈現黑色，主要是由於物體組成的分子能級有關。

太陽光線的組成，波長從短到長可以依次劃分為：伽馬射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線和無線電波，波長越短，頻率就越高，所攜帶的能量就也越高，我們能夠用肉眼感受到的光線，是光譜中的可見光部分，它僅佔到了太陽光線組成的很小一部分。在可見光中，從波長從短到長，又可以分為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，我們能夠看到五顏六色的物體，主要原因就在於它們吸收了大部分的可見光，反射後的某種顏色的單色光或者幾個單色光組合形成的複合色光，決定了我們能夠看到物體的最終顏色。

我們常見的黑色物體，由於微觀組成的分子能夠吸收所有的可見光，因此，人眼內的視網膜感光細胞接受不到任何色光的刺激，也就沒有任何關於顏色的神經電訊號傳遞給大腦，我們的大腦就判定該物體為黑色。物體顏色會隨著周圍光線的明暗程度、其它色光的干擾發生相應改變，比如我們將白色的物體放到非常漆黑的環境中，同樣我們也看不到。

而在光線充足的環境中，我們之所以能夠看到黑色物體，除了人眼感光細胞的作用之外，我們還可以透過物體與周圍環境的反差進行判定。另外，自然環境中能夠完全吸收光線的物體是不存在的，黑色物體或多或少地會反射出一些光線來，從而也使我們的眼睛能夠觀察到它們。

對比黑洞由巨大引力使光線逃逸不出來的特性，我們可以發現，這種情況與我們日常生活中看到黑色物體的原理是不一樣的。黑色物體是由於內部微觀粒子能級的作用吸收了所有可見光，而黑洞則是內部由於巨大的引力光線無法逃脫，二者有本質的區別。

黑洞很難直接被觀測到的原因，除了這種對光線的巨大引力，使得我們接收不到黑洞發射出來的光線之外，還有一個重要原因，就是對空間的巨大彎曲作用。

光線沿直線傳播是其最基本的屬性之一，但由於任何有質量的物體，都會有引力場的存在，對周圍空間具有一定的彎曲作用，在這種情況下，光仍然沿著兩點間的最短距離進行傳播，但是由於空間的彎曲，它走的將不是直線，而是曲線，只不過像地球這樣的行星對於空間的彎曲作用非常有限，幾乎可以忽略不計，因此很難發現。

而黑洞就不一樣了，由於它的巨大質量，引力場非常強大，空間彎曲作用非常明顯，即使被黑洞擋住的光線，在向著黑洞傳播時，除一部分被吸入以外，還有一部分會透過彎曲的空間，繞過黑洞而地球傳播過來，因此從地球看來，我們可以透過黑洞觀察到它的側面甚至背面的星空，感覺就像是黑洞不存在一樣，這也是黑洞難以被發現的另一種絕技－“隱身術”。

在知識時代、資訊交流發達的時代，對於“黑洞”一詞，想必很多人都有所耳聞，尤其是在2019年4月10日由事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope）拍攝的黑洞照片（Photo of Black Hole）首次公佈，這個像蜂窩煤一樣的照片是人類首次拍攝的黑洞形象，它是來自於距離地球5500萬光年的M87星系中心的超大質量黑洞。

這張照片的獲得並不是那麼簡單的，它是從2017年4月5日起，8座大型射電望遠鏡連續數天進行聯合觀測，並且又經過2年的資料整理分析，我們才能一睹黑洞的真容。當然這實際並非黑洞的真容，只不過是它的“事件視界外的“光環”而已。

黑洞是一種特殊的天體，記住它是天體，並非是字面上所理解的“洞”。從牛頓力學角度來理解，我們知道任何天體都有其逃逸速度，簡單來理解就是一個物體能脫離該天體的最小初速度，地球的逃逸速度就是11.2公里每秒。那麼是否存在這樣一個天體，它的逃逸速度超過光速，這就意味著世間的一切物體包括光字都無法逃逸出來。

其實這就是拉普拉斯所說的“宇宙中最大的天體是看不見的，因為光都無法從這顆天體逃出來”，拉普拉斯把這類可能存在的天體稱之為暗星。但實際上這種思想是由米歇爾最早提出的，只不過拉普拉斯把它歸納到自己的著作《宇宙系統論》裡。

愛因斯坦在提出廣義相對論後曾用場方程來研究這種特殊的天體，發現了場方程的一個特解正好滿足這種特殊天體的存在。但那個時代這個特殊天體還沒有“黑洞”這個名字，直到1967年惠勒在一場演講中使用“黑洞”這個名字，之後這個特殊天體的“黑洞”之名才流傳開來。

黑洞的含義大家都清楚了，從質量大小上來分類黑洞可以分為三種：

一、原初黑洞：這類黑洞目前並沒有被發現，只是科學家假想出來的一種黑洞型別，只不過它們的質量都很小，霍金認為這型別黑洞應該廣泛存在於宇宙空間中。在宇宙大爆炸初期，一切的物質和能量都來源於那個無限緻密的奇點，在大爆炸瞬間部分物質被極速壓縮，被擠壓成質量微小的黑洞。

透過分析計算表明，原初黑洞的質量範圍在十萬分之一克到10億噸之間，較大的原初黑洞質量也不會超過一顆小行星。按照計算模型這類小黑洞溫度超過1200億開爾文，有很強的輻射，因此可能很快的消失殆盡。

二、恆星級別黑洞：1928年錢德拉塞卡提出黑洞是由恆星演化到生命後期形成，由於無法阻擋自身的引力而向中心快速坍縮，最終形成緻密恆星。緻密恆星有三種：白矮星、中子星和黑洞。質量小於1.4倍太陽質量（錢德拉塞卡極限）恆星會演化為白矮星；當質量大於1.4倍太陽質量小於3.2倍太陽質量（奧本海默—沃爾可夫極限）恆星會演化為中子星。當質量大於3.2倍太陽質量最終產生黑洞。

三、超大質量黑洞：這類黑洞一般都存在於星系的中心，質量巨大，例如銀河系的中心就有一個超大質量黑洞人馬座A*，它的直徑範圍4400萬公里，這差不多為水星到太陽的距離了（4600萬公里）。還有本文開頭介紹的第一張黑洞照片，就是一個超大質量黑洞的照片，科學家認為它們的存在，起著很好的凝固星系的作用。

其實前文已經提到很多了，黑洞看不見是理論上的說法，這也是它名字的由來，因為質量大致密，讓一顆天體的逃逸速度大於光速，這也就意味著宇宙中最快的速度光速，也無法逃脫出去，我們看見一個物體就是因為它發光或者反射光進入我們的眼睛，而黑洞無法反射光。

但是黑洞的吸積盤我們是可以看到的，黑洞就像是一個永不滿足的貪婪著，它們會吞噬靠近的一切物體，當一顆恆星接近黑洞，會逐漸的被剝離吞噬，這個過程中會在黑洞周圍形成高能高熱的吸積盤，這個時候我們是可以觀測到的，但也並不是真正的黑洞。

霍金是一位著名的宇宙學家和理論物理學家，一生中比較大的貢獻就是在研究宇宙學和黑洞上。1970年霍金髮現黑洞視介面積不減定理：黑洞的視介面積永遠不可能減小，當多於一個黑洞合併時，其總的視介面積也如此。

後來霍金繼續對黑洞進行研究，霍金認為黑洞並不是一毛不拔的，而是有著黑洞輻射的存在或者說是霍金輻射。從量子力學的角度出發，整個宇宙空間內都充滿了虛粒子和虛反粒子組成的粒子對，它們會不斷的結合湮滅，之後再次出現結合湮滅。

正常情況下這個過程並沒有特殊的地方，但如果是在黑洞的邊緣上發生這種情況，那麼就有意思了。當這對粒子中的一個成員落進黑洞徹底消失出不來，那麼另外一個粒子就獲得能量跑掉了，這在某種意義上來說就是黑洞的輻射。但是大質量黑洞如果存在輻射過程是很緩慢的，因此無從測量。要想驗證霍金輻射最好的物件就是原初黑洞或者說是人工製造的黑洞。

因此說從霍金的角度來說黑洞並不是想象中的那麼黑。

看下人類首張黑洞照片

可以看到，黑洞中心的黑的，但周邊並不黑，為什麼會出現這樣的情況呢？原因就是因為黑洞的引力太強，把光吃進去了，吐不出來。

那為什他的周邊又是亮的呢？原因是，黑洞的引力是有邊界的，遠到一定程度，他就吸不動了，所以會有一個圓形的邊界，下面是模擬和照片處理後的比較。最後，看幾個人造黑洞

黑洞是宇宙中的一個地方，由於引力非常大，以致於連光都出不去。重力之所以如此強大，是因為物質被擠壓進了一個微小的空間。這可能發生在一顆恆星即將死亡的時候。 因為沒有光可以出去，所以人們看不到黑洞。它們是看不見的。帶有特殊工具的太空望遠鏡可以幫助發現黑洞。這種特殊的工具可以看到離黑洞很近的恆星如何與其他恆星不同。

黑洞可以大也可以小。科學家認為最小的黑洞只有一個原子那麼小。這些黑洞非常小，但質量相當於一座大山。質量是物體中物質或“物質”的數量。 另一種黑洞叫做“恆星”，它的質量可以是太陽質量的20倍。在銀河系中可能有很多很多恆星質量的黑洞。 最大的黑洞被稱為“超大質量”黑洞，這些黑洞的質量總和超過一百萬個太陽。科學家已經找到證據，證明每個大星系的中心都有一個超大質量黑洞。銀河系中心的超大質量黑洞被稱為人馬座a。它的質量大約相當於400萬個太陽，可以容納一個非常大的球，這個球可以容納幾百萬個地球。

科學家認為最小的黑洞是在宇宙開始時形成的。 恆星黑洞是當一顆非常大的恆星的中心落在自己身上或者塌縮時形成的。當這種情況發生時，它會導致超新星爆發。超新星是一顆爆炸的恆星，它將恆星的一部分爆炸到太空中。 科學家認為超大質量黑洞是在它們所在的星系同時形成的。

黑洞是看不見的，因為強大的引力把所有的光都吸引到黑洞的中央。但是科學家可以看到強大的引力如何影響黑洞周圍的恆星和氣體。科學家可以透過研究恆星來發現它們是在繞黑洞飛行還是在繞黑洞執行。 當黑洞和恆星靠得很近時，就會產生高能光。這種光肉眼看不見。科學家在太空中使用衛星和望遠鏡來觀察高能光。

一、顏色

我們所看到的光（可見光）的顏色並不是說物體具有這個顏色，是因為物體表面物質反射光線有特定的波長，不同的波長對應不同的顏色。

而黑色則是因為物質表面不反射光線（或者幾乎不反射光線）。

黑洞是一種天體，一種由恆星爆炸死亡後坍縮而成的一種天體（還有一種是中子星，密度已經極大了），其密度極大（質量超級大，而體積相對於質量十分小）。這就導致了黑洞的引力很大，發到其周圍（事件視界）的物質甚至連光線也不能逃脫。即黑洞表面的物質無法反射光線出來，不能反射出來，外界就自然看不到了。

黑洞黑的原因是由於黑洞的質量過於強大，以至於連光都無法逃脫。光不能從黑洞飛到我們眼睛裡，自然我們就觀察不到咯！我們觀察不到，自然它就是黑的了呀！

黑洞是一種質量大的天體，由於質量過於強大，相應的引力也就過於強大。我們都知道光是以波的形式傳播，以粒子的形式存在的（光的二線性）。光粒子根本無法逃脫這種強引力的約束，只能圍繞著黑洞周圍打轉。這些在黑洞中的光只有在黑洞終結的時候，才會逃脫黑洞的約束。

我們都知道霍金的得意發現，那就是霍金輻射，霍金髮現:黑洞中必須具有熵的存在，並且黑洞具有熵就必須向外輻射能量，才能滿足熱力學第二定律。因此隨著黑洞的不斷輻射，黑洞的質量將會減少，質量越小則引力越小，輻射出的物質將會增多。最後黑洞會在一次爆炸中消失，這就是黑洞的終結。

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我們之所以能看到這個五彩斑斕的宇宙，都是因為我們的眼睛在起作用，但是眼睛只是一個接收光的器官，也就是說眼睛只是收到了其他地方的光而已。

這些其他地方的光都是反射來的，物體本身是沒有任何顏色的，只不過是被光照射後反射的光子進入了人類的眼睛，這才產生了顏色，沒有光也就沒有顏色。

既然顏色是由物體反射而來的，那麼如果一個物體把光全吸收了，沒有一絲一毫的光被反射出來，那麼這個物體就是絕對的黑色，人類也就沒有辦法看到它。

黑洞就是一種可以吸收光的特殊天體，黑洞之所以可以把宇宙中最快的光給吸進去，主要就是因為黑洞自身強大的引力，我們能站到地球上就是託引力的福，而引力會隨著質量的增大而增強，黑洞就是大質量天體死後由於巨大的引力而坍縮成都一種特殊天體。

黑洞因為引力的原因，會吞噬周圍的一切物質，就好像飛出地球引力需要11.2km/s一樣，飛出黑洞引力所需要的速度是超光速，我們的宇宙中光就是極限速度，所以黑洞就變成了一個連光都跑不出去的死地，這也就是黑洞為什麼這麼黑的原因。

雖然黑洞不反射光所以無法直接看到，但是科學家發現被黑洞吞噬的物體都會發出高熱的γ射線，根據這種現象科學家可以獲得黑洞的位置以及質量資訊。

黑洞很黑，黑到了極致，沒有光從黑洞中逸出，所有即便黑洞在人類眼前，人類也看不到它的三維形狀，看到的可能就像是一個二維平面。

黑洞在宇宙中，由於沒有光逸出，所以就非常暗，難以被直接觀測，通常只能利用觀測周圍天體的執行來推測它的存在，而在地球上，白天的時候，太Sunny經過色散和反射折射，形成了鮮明的天空，黑洞在這樣的環境中，儘管自身很暗，無法看清楚細節，就像人類目前發明的可以吸收99.9%可見光材料一樣，人只能看到一個類似平面的東西。但是黑洞與周圍的對比卻可以使人看到它的存在。

黑洞因為引力極大，會引起視界內外的強烈時空彎曲，視界外的彎曲會使得光線傳播發生偏著，甚至可以透過黑洞的邊緣看到黑洞後邊的物體，視界內的光卻無法逃逸出來，人看東西只能依靠物體反射的可見光，黑洞的這些性質決定黑洞很“暗”，也就是黑，即便用儀器觀測也還是這樣。但是類星體黑洞也會射出強大的能量流，這對於人類的一些觀測儀器來說，又是十分明亮的。

宇宙的執行具有規律，雖然黑洞難以觀測，但是目前得到的間接證據也確實證明存在這麼一類天體，甚至在黑洞之上還有一些宇宙結構，人類很難觀測，比如暗物質暗能量，銀河系圍繞著室女座星系附近的巨大引力源執行，而這個引力源是什麼樣的天體人類也還不清楚。

根據牛頓萬有引力，質量越大引力越大，黑洞質量比較大，光線被大質量黑洞吸引，無法逃脫黑洞，所以看不到光，是黑的。

黑洞的“黑”主要是因為其巨大的質量導致的時空高度扭曲而致使的光線無法發出及反射的天體，我們所接觸的重力本質上是空間扭曲效應的一種體現，我們可以透過下面這個例子來了解一下空間的扭曲概念

我們假設有一門大炮放置在真空的環境內，同時準備了金屬、石頭、木頭做成的炮彈，把大炮固定一個仰角，用同樣的初速度來使炮彈發出，這時我們會看到，不管是那種材料的炮彈，其在空中走過的軌跡是一模一樣的，這個實驗說明物體運動的軌跡與其質量是沒有關係的。

愛因斯坦就是透過上述的思考推匯出的廣義相對論，炮彈只是在走時空修的路在運動而已；

同理當一個天體的質量過於巨大的時候（這個質量大概是每立方厘米100億噸）相當於把太陽的直徑縮小到3000公里，把地球縮小到乒乓球大小的程度，其周圍的時空就會自我封閉，從而導致視介面內的一切資訊都無法逃脫，並且在黑洞內部時間和空間的座標是對換的，這是要開多大的腦洞才能想象的出黑洞裡面的畫面。

但現在有關黑洞的理論認為，黑洞是不“黑”的，黑洞本身存在著極強的輻射，這些輻射都是處在量子層面，但可惜的是雖然黑洞有輻射出來，但卻是不攜帶任何資訊的，對於黑洞內部的情況，仍然只是理論計算而已，黑洞也不再是人們所擔心的宇宙終結者，它也是宇宙法則的產物，

星際穿越裡的黑洞畫面被認為是最符合宇宙實際的

200多年前，英國的米歇爾和法國的拉普拉斯就曾提出：一個質量足夠大但體積足夠小的緻密恆星會產生強大的引力場，以至於連光線都不能從其表面逃逸，因此它對我們來說是完全“黑”的。但這一推論隨後就被人遺忘，因為其所用的牛頓理論解決不了引力對光的作用問題。1915年愛因斯坦發表廣義相對論不久，德國數學家史瓦西在靜態和球對稱假設下得到了愛因斯坦場方程的解，解在一個特殊半徑（後稱史瓦西半徑）處存在奇異性。1939年，美國物理學家奧本海默等進一步用相對論證明確實存在一個“時間-空間”區域，光都不可能從該區域逃逸而到達遠處的觀察者。這一區域的邊界被稱為視界，在靜態球對稱的情況下，視界半徑就是史瓦西半徑。如果某天體的半徑小於史瓦西半徑，那麼該天體就應該是“黑”的，它自身無法被我們看到。物理學家們把這些非常緻密、引力大而“看不到”的天體稱之為“黑洞”。

迄今發現的最小黑洞，質量為太陽的3.8倍

我們在宇宙中能否真正找到這些神秘的“黑洞精靈”呢？天文學家的確已發現了許多不是黑洞的緻密天體，如白矮星和中子星，它們是恆星演化到晚期時的產物，且都有一個質量上限，分別為1.4倍和3.2倍的太陽質量。如果在恆星演化晚期，能形成比中子星質量更大的緻密天體，那它就可能是黑洞了。

我們銀河系中一半以上的恆星都有伴星，即位於雙星系統中。當雙星系統演化時，其中一顆大質量的恆星在經歷超新星爆發後會形成緻密天體，它強大的引力會吸積從另一顆星流過來的物質，這些物質以螺旋狀的軌道向裡快速運動，並且變得非常熱而在緻密天體周圍發出X射線光。天文學家透過分析這些X射線雙星的觀測資料，可計算出其中緻密天體的質量。科學家對銀河系內的一個緻密X射線源天鵝座X-1的計算表明，其不可見緻密天體的質量大約是太陽質量的10倍，因此它不可能是白矮星或中子星，只可能是一個黑洞。目前在銀河系中已發現20多顆類似天鵝座X-1這樣的黑洞X射線雙星，它們的黑洞質量大約是太陽質量的4~20倍。

ps：雖然黑洞自身的確是“黑”的，但宇宙中的黑洞卻不是無跡可尋的，黑洞可透過強大引力吸積附近的物質在它周圍發光。這使得天文學家可以透過觀測黑洞周圍的物質來發現黑洞，並測量它最重要的物理引數——質量。