沒有什么比黑洞更奇怪的了。它是一種任何物質(zhì)包括光線都無法從中逃離的天體。一顆大質(zhì)量的垂死恒星在自身引力作用下不斷坍縮,最終就可以形成一個黑洞。在黑洞內(nèi)部,恒星所有的質(zhì)量會被擠壓為一個密度無限大的點,稱為奇點。奇點的引力十分強,如果有任何東西出現(xiàn)在奇點周圍的一個看不見的邊界內(nèi),這個東西就無法逃脫出去,它最終會撞到奇點上。這個看不見的邊界就是黑洞的邊界,被稱為事件視界。
就在事件視界之外,常常會有許多物質(zhì)圍繞著黑洞高速旋轉(zhuǎn),它們會形成類似于盤狀的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)被稱之為吸積盤。吸積盤內(nèi)的物質(zhì)因運動得太快,彼此摩擦時能產(chǎn)生大量的熱,并輻射出X射線——一種高能光線。吸積盤中的一些高速運動的物質(zhì),最終能形成一股噴流,從吸積盤上噴發(fā)出去,最遠能延伸到數(shù)十光年之外。
在事件視界附近,有一圈可以穩(wěn)定圍繞黑洞做圓周運動的光子,這圈光子被稱為光子層,它大致勾勒出了黑洞的邊緣。黑洞還可以從內(nèi)部向外蒸發(fā)出被稱為霍金輻射的能量,這會使黑洞逐漸損失質(zhì)量,但過程極為緩慢。億萬年之后,黑洞就會完全蒸發(fā)掉。