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黑洞是20世纪两大物理理论--广义相对论和量子力学联合应用于恒星演化终局问题而作出的预言。它是一种特殊的天体，很多观测的事实表明它的存在的可能性，但至今尚未找到它对应的天体的名称。黑洞的特点：一是黑，它无光射到地球上来，因此看不见它；二是它像一个洞，一旦落到它里面，就像掉入无底深渊，再也跑不出来。黑洞有一个封闭的视界，就是黑洞的边界，外来的物质和辐射可以进到视界以内，而视界以内的任何物质都不能跑到外面来。 跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。根据计算，中子星的质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径)，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系--“黑洞”诞生了。 黑洞内部的辐射虽然发射不出来，但黑洞还是具有质量、电荷、角动量，它还能对外界施加万有引力和电磁作用。物质被黑洞吸积而向黑洞下落时会发出X光辐射等。黑洞分为巨黑洞、恒星级黑洞和微型黑洞。 目前已知寻找恒星级黑洞的途径是由双星提供。如果一个黑洞和一个普通恒星组成双星系统，恒星的表层物质就可能被黑洞吸积，丰富的吸积物质在下落过程中释放的引力能不断转化为热能，在靠近黑洞的地方就会发出强X射线。由于双星中中子星也可以是强X射线源，所以还要求探测对象质量大于3倍太阳质量。据报道，天鹅座X-1、大麦哲伦星云X-3、A0620-00很可能是黑洞。科学家对星系核中的巨黑洞的认证研究正在进行，但由于对星系核的观测又比双星更加困难，所以对这类黑洞的确认还处于间接论证水平。
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