黑洞係點形成架??

大質量恆星的演化末期
大質量的恆星演化到中心的碳氧核心向內收縮時，因為質量夠大，內縮的萬有引力夠強，以致於電子簡併的壓力不足以抵擋萬有引力，核心於是持續收縮，溫度升高，直到碳和氧可以進行更進一步的融合反應，形成更重的元素，例如氖和鎂。在核心部分，這樣的，收縮融合，再收縮融合，的過程一直接續發生，直到合成鐵為止

圖片參考：http://www.bamboo.hc.edu.tw/research_publish/textbook/astro01/chapter05/images/f04-05-01-toFeCore.JPG

在這些過程當中，恆星的整個體積也是反覆地膨脹與收縮，也因此有很劇烈的質量散失。圖f04-05-02中的「手槍星」(因為它的噴出物看起來像手槍)，以及圖f04-05-03的船底座h星都是演化末期的大質量恆星。它們噴發散失了大量的物質，造成這兩幅特殊的景像。而事實上，它們接下來隨時可能會發生的，則是更壯烈的事件─超新星爆炸。

圖片參考：http://www.bamboo.hc.edu.tw/research_publish/textbook/astro01/chapter05/images/f04-05-02-pistalstar.JPG


圖f04-05-02

圖片參考：http://www.bamboo.hc.edu.tw/research_publish/textbook/astro01/chapter05/images/f04-05-03-etacarina3.JPG

圖f04-05-03

在恆星內部鐵核形成之後，並沒有進一步的核融合反應可以提供能量來抵擋萬有引力的收縮。因此核心密度一再升高，整個核心就像是一個超大的原子核一樣。在接下來的某一瞬間，許多電子被質子捕捉，轉變成中子。在這一瞬間，核心物質的性質頓時改變，變得堅硬了些。原先在這核心外圍一起向內收縮的物質一下子反彈子出來，而把更外圍較低密度的物質整個向外炸了開來。這就是超新星的爆炸。
伴隨這整個過程的是極大的能量釋放。首先是許多微中子帶走了絕大部分的能量，而後向外炸開的物質，本身也具有很大的能量，使得這整個星球外圍炸開的物質溫度增高，且放出大量的光。之所以叫做「超新星」是因為它突然變得很亮，像一顆新出現的星星，並且常常有可能亮到幾乎是一整個星系的亮度。在爆炸的那一瞬間，巨大的能量也使得許多比鐵更重的元素得以形成，包括許多放射性元素。
歷史上的超新星
現在天文學家使用略大的望遠鏡做經常性的觀測，每年大概可以發現幾十個超新星。它們都是發生在遙遠的星系裡。在過去，只有比較近的超新星才會被人們所看到，例如我們自己銀河系裡的超新星爆炸。但是這些事件並不多。一個很著名的超新星爆炸發生在西元1054年(宋史天文志中有記載，不過有人對此記載有所質疑)，現在還可以看到它的殘骸，也就是金牛座頭上長長的角邊的蟹狀星雲。它也是梅西爾目錄裡排第一號的M1。

圖片參考：http://www.bamboo.hc.edu.tw/research_publish/textbook/astro01/chapter05/images/f04-05-04-Crabnb.JPG


蟹狀星雲

在1054年之後，肉眼可見而有記錄的超新星只有1572年的「第谷超新星」，以及1604年的「刻卜勒超新星」。最近的一次是1987年2月23日發生在大麥哲倫星雲的1987A超新星(圖f04-05-05，f04-05-06，f04-05-07)。這可算是數百年來的大事一樁。也因為它很近，天文學家可以獲得比較仔細的觀測結果，來檢驗我們對超新星爆炸的了解。
中子星與黑洞的形成
超新星爆炸除了往外炸開的殘骸之外，原先核心部分仍繼續向內塌縮。這時有兩種可能的情況會發生。核心質量很大的，一般認為大約大於3到5個太陽質量，會一直塌縮下去，變成一種很奇怪的物體：黑洞。而質量較小的，因為萬有引力相對地較小，當核心縮小，密度大到中子的簡併壓力足以抵擋萬有引力時，一個穩定的結構就可以形成。因為這樣一個星球是由中子簡併的壓力在支撐著，所以叫做「中子星」。


圖片參考：http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/EducationResource/Universe/framed_c/lecture/ch16/imgs/starfate.jpg

甚麼是黑洞
黑洞是一個時空的黑暗區，由一些質量頗大的星體經重力塌縮後所剩餘的東西，是一個重力極大的天體。視界內任何物質都不能從裡面跑來，甚至是光都不例外，所以是一顆渿黑的天體，因而得名為黑洞。因為無法從可見光這途徑看到黑洞，所以只能以被黑洞吸引掉落其上的物質所釋放的輻射來確定它們的存在。

黑洞的形成
當一顆質量相當大的星體的核能耗盡後（巨大的恆星：質量是太陽質量的八倍以上）死亡時，恆星的殘骸可能會形成黑洞。而黑洞的形成是因為大質量的恆星在演化的未期都會發生超新星爆炸，沒有輻射壓力去抵抗重力，平衡態不再存在，這星體將全面塌縮，成為中子星。若其中子星的總質量大於三倍太陽的質量，那麼連中子簡併氣體壓力也不能平衡重力，星體將塌縮至它的重力半徑範圍之內。這時，引力之大足以使一切粒子，都被引回星體本身，不能逃脫。

黑洞的界限
當一個黑洞形成後，塌縮還會進行下去，所有物質會無可避免，所有質量將集中在一個非常細小的質點，稱為奇點。黑洞的表面層稱為事件穹界。而這表面層和中心奇點的距離就是史瓦半徑。任何物質要從黑洞的史瓦半徑跑到外面去，它的逃離速度便要大於光速。但根據狹義相對論，光速是速度的極限。重力龐大得連光線也逃不出去，這個連光線也逃不出去的面，稱為事相面。光線和任何物質都只能從事相面外部進入其內部，而無法從裡邊逸出。這個事相面的裡邊就是黑洞。

探索的黑洞
黑洞不發光，所以是不可能用天文望遠鏡規測得到的。但根據理論，當周圍的物質被吸引時，就會透露出黑洞的存在。如果一對雙星中的伴星是黑洞，那麼主星的物質被吸引向黑洞而形成一個吸積環。當吸積環的物質被吸入黑洞時，因摩擦而引起高溫，而放出Ｘ光線。於是我們就能將重點放於Ｘ射線密近雙星上。

黑洞是根據現代的物理理論和天文學理論，所預言的在宇宙空間中存在的一種天體區域。
歷史上, 法國力學家拉普拉斯曾預言:「一個密度如地球, 而直徑為 250 個太陽的發光恆星, 由於其引力的作用, 將不允許任何光線離開它。由於這個原因, 宇宙中最大的發光天體, 卻不會被我們看見」。
黑洞是由一個質量相當大的天體，在核能耗盡死亡後發生引力塌縮後形成。根據牛頓萬有引力定理, 由於黑洞的第一宇宙速度過大, 連光也逃逸不出來, 故名黑洞.
在此區域內的萬有引力, 非常強大! 任何物質, 都不可能從此區域內逃逸出去，甚至光線都被它強大的引力拉回，因此黑洞本身不會發光，不能用天文望遠鏡直接觀測到，是黑漆漆的天體，但天文學家可藉觀察黑洞周圍物質被吸引時的情況，找出黑洞位置。
尺寸和質量


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Black_Hole_Milkyway.jpg/180px-Black_Hole_Milkyway.jpg



圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
質量達太陽10倍的黑洞之電腦模擬圖
黑洞是由大約大於太陽質量的3.2倍的天體發生引力坍塌後形成的（小於1.4個太陽質量的恆星，會變成白矮星）。天文學的觀測表明，在很多星系的中心，包括銀河系，都存在超過太陽質量上億倍的超大質量黑洞。
根據愛因斯坦的廣義相對論，黑洞是可以預測的。他們發生於史瓦茲度量。這是由卡爾·史瓦茲於1915年發現的愛因斯坦方程的最簡單解。
根據史瓦茲解，如果一個重力天體的半徑小於一個特定的值，天體將會發生坍塌，這個半徑就叫做史瓦茲半徑。在這個半徑以下的天體，其中的時空嚴重彎曲，從而使其發射的所有射線，無論是來自什麼方向的，都將被吸引入這個天體的中心。因為相對論指出任何物質都不可能超越光速，在史瓦茲半徑以下的天體的任何物質——包括重力天體的組成物質——都將塌陷於中心部分。一個有理論上無限密度組成的點組成重力奇點（gravitational singularity）。由於在史瓦茲半徑內連光線都不能逃出黑洞，所以一個典型的黑洞確實是「黑」的。
史瓦茲半徑由下面式子給出：

圖片參考：http://upload.wikimedia.org/math/9/3/9/939ee52f015de9f4f0086d30093d89c6.png

G是萬有引力常數，M是天體的質量，c是光速。對於一個與地球質量相等的天體，其史瓦茲半徑僅有9毫米。

特性
目前公認的理論認為，黑洞只有三個物理量有意義：質量、電荷、角動量。也就是說：對於一個黑洞，一旦這三個物理量確定下來了，這個黑洞的特性也就唯一確定了，這稱為黑洞的無毛定理, 或者三毛定理。

分類
黑洞可以分為史瓦茲黑洞、帶電黑洞、科爾黑洞和科爾紐曼黑洞。 史瓦茲黑洞是這四種黑洞中最簡單的，科爾紐曼黑洞是帶電並且旋轉的黑洞。

微黑洞
微黑洞是理論預言的一類黑洞，目前尚無證據支持微黑洞的存在。它們誕生於宇宙大爆炸初期，質量非常小，根據霍金的理論，黑洞質量越小，「蒸發」越快。因此如果存在微黑洞，那麼它們現在一定已經蒸發殆盡了。

否認黑洞存在的一些觀點

量子力學方面的反駁：黑洞中心的奇點具有量子不穩定性，所以整個黑洞不可能穩定存在。
目前發現的黑洞是一些暗能量星：美國加利福尼亞勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的天體物理學家喬治·錢普拉因等認為，目前發現的黑洞是一些暗能量星，真正意義上的黑洞是不存在的。