黑洞虽然无法直接看到,但在宇宙中却是实际存在的。当大质量恒星塌缩,将物质不断压缩在一个体积极小的空间内,就得到黑洞这样密度极大的天体。其引力非常巨大,造成表面附近的时空极度弯曲,此时,连光线都因时空弯曲而无法逃逸,当然我们无法直接看到黑洞。
黑洞内部的中心,也被称为奇点,具有无限大的密度,人们无法预计哪里会发生什么,目前所有的物理定律在那里也都失效了。
在靠近黑洞的区域会存在一个事件视界,就是相当于逃逸速度等于光速的一个球面。事件视界也相当于一个时空的分界线,在这个视界以内,光都无法逃逸,更不要说其他的任何物质了。在视界以外才是人们可以探知的领域。
同时,黑洞在吸引和吞噬物质时,物质在掉入黑洞时会形成吸积盘,巨大的引力使得掉入黑洞过程中的物质摩擦加热,释放出X射线,从而可以被X射线望远镜所检测到。
黑洞很“黑”,视界内的光都无法逃逸,人类肉眼看物体必须有“可见光”,所以即便黑洞在人眼前,人也只能看到一个黑色的“二维平面”和黑洞周围神奇的景象。
最精密的观测设备也不能直接观测黑洞,而需要借助周围天体的运行规律来判断,比如恒星十分快速的公转运动、恒星被黑洞吞噬时形成的吸积盘、肉眼看不到的黑洞辐射(巨大的能量喷流),如果黑洞距离地球足够近,肉眼也可能看到这些现象,也可以因为黑洞没有可见光发出,看不出黑洞本身的具体细节,就像看到一个黑色平面一样。不过黑洞辐射出的强烈能量,会使周围不适合生命生存,所以黑洞距离人类世界很远很远。
肉眼跟天文望远镜一比就比“瞎”了,只能看到距离近的、非常明亮的天体。
人肉眼观测到的恒星都是太阳系周围1000光年以内的,通常还只是那些亮度比较高的恒星发出的可见光,而一些比较暗的天体,除了可见光还会辐射出其他频率的电磁波,人眼就又“瞎”了,但人类却可以通过天文望远镜来捕捉各种宇宙射线,来了解宇宙的形成和演化。
天文望远镜的意义不在于能看到多远的天体,而在于能看到多“暗”的天体,因此望远镜的口径就很重要,光学望远镜镜片有尺寸限制,于是人类发明了射电望远镜,用一口“大锅”反射非常微弱的宇宙信号,通过长时间的曝光捕捉,将信号“叠加”最终才看到很“暗”的天体。
涂有人类世界发明的最黑的材料Vantablack的雕像,这种材料能够吸收99.96%的紫外线、可见光和红外线,使得雕像看起来像二维平面的,如果黑洞在人眼前,看起来可能就类似这样的效果。