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想象你正驾驶飞船接近一个超大质量黑洞。随着距离缩短，你会看到背景星光开始弯曲扭曲，形成奇异的光环效果。这就是爱因斯坦预言的引力透镜现象。黑洞的事件视界半径由史瓦西半径公式决定，它标志着连光都无法逃脱的边界。
当光线经过黑洞附近时，强引力场会使光线弯曲，产生引力透镜效应。远方的星系光线被弯曲后，可能形成完美的圆环，这就是爱因斯坦环。这种现象不仅验证了广义相对论的预言，也是天文学家发现和研究黑洞的重要工具。
史瓦西半径公式描述了黑洞事件视界的大小。它与黑洞质量成正比，与光速的平方成反比。一个太阳质量的黑洞，其史瓦西半径约为3公里，而银河系中心的超大质量黑洞，史瓦西半径可达1200万公里。这个公式是爱因斯坦广义相对论的重要预言之一。
2019年，人类首次拍摄到黑洞的照片，这张照片来自M87星系中心的超大质量黑洞。事件视界望远镜项目通过全球八个射电望远镜的协作，形成了一个地球大小的虚拟望远镜。照片显示了黑洞周围明亮的吸积盘，呈现不对称的环形结构，这与广义相对论的预测完美吻合。
银河系中心的超大质量黑洞Sgr A*，质量约为太阳的400万倍。通过Keck望远镜等设备的长期观测，天文学家追踪了其周围恒星的轨道运动。这些恒星以极高的速度围绕黑洞运行，有些恒星的轨道周期只有16年。这些观测数据为黑洞的存在提供了确凿的证据。
当恒星过于接近黑洞时，强大的潮汐力会将其撕裂。潮汐力源于引力的差异：恒星靠近黑洞的一侧受到更强的引力，而远离的一侧引力较弱。这种引力差比地球上的潮汐力强得多，足以克服恒星的内聚力，将恒星完全撕裂成碎片。
霍金辐射是黑洞的一个奇妙性质。根据量子力学，真空中不断产生虚粒子对。当这些粒子对在黑洞事件视界附近产生时，其中一个粒子可能被黑洞吞噬，而另一个逃逸到无穷远。这个过程使得黑洞缓慢蒸发，质量越小的黑洞蒸发得越快。这一理论将广义相对论、量子力学和热力学统一起来。
2019年4月，事件视界望远镜项目发布了人类历史上第一张黑洞照片。这个项目通过全球八个射电望远镜的协作观测，形成了一个地球大小的虚拟望远镜阵列。经过复杂的数据处理和成像算法，最终呈现出M87星系中心黑洞的影像，显示了明亮的吸积盘环绕着黑暗的事件视界。
银河系中心的超大质量黑洞人马座A星，被一群高速运行的恒星环绕。通过Keck望远镜等设备的长期观测，天文学家精确测量了这些恒星的轨道。其中S2恒星的轨道周期仅16年，最近距离时速度高达每秒7000公里。这些观测数据不仅证实了黑洞的存在，还精确测定了其质量约为太阳的400万倍。
当恒星过于接近黑洞时，强大的潮汐力会将其完全撕裂。与地球上微弱的潮汐力不同，黑洞的潮汐力极其强大。恒星靠近黑洞的一侧受到更强的引力拉扯，而远离的一侧引力较弱，这种巨大的引力差足以克服恒星的内聚力，将恒星拉伸、撕裂，最终形成围绕黑洞的碎片流。
霍金辐射是黑洞最神奇的性质之一。根据量子力学，真空中不断产生虚粒子对。当这些粒子对在黑洞事件视界附近产生时，其中一个粒子可能被黑洞吞噬，另一个逃逸成为真实粒子。这个过程导致黑洞缓慢蒸发，质量越小的黑洞蒸发越快，温度也越高。这一理论将量子力学与广义相对论巧妙结合。