距離地球最近的黑洞是2800光年外的麒麟座V616，我們能觀測(cè)到它完全得益于它有一顆0.5倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞，因?yàn)楹诙吹囊_動(dòng)對(duì)這顆恒星的運(yùn)行以及光譜都發(fā)生了變化，從而可以計(jì)算出這顆黑暗天體的質(zhì)量高達(dá)太陽(yáng)的9-13倍，而高于奧本海默極限的天體成了距離地球最近的候選黑洞之一！

一、為什么我們難以直接發(fā)現(xiàn)黑洞？

黑洞不發(fā)光，因此在黑暗背景下的宇宙中是難以通過(guò)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡直接發(fā)現(xiàn)的，那么我們是怎么發(fā)現(xiàn)黑洞的呢？

1、對(duì)伴星的引力擾動(dòng)

2、伴星的光譜引力紅移

3、引力透鏡

4、通過(guò)吸積盤(pán)的超強(qiáng)X射線源

而通過(guò)異常X射線源是發(fā)現(xiàn)黑洞的主要途徑！但這有一個(gè)問(wèn)題，黑洞不是不發(fā)光么，怎么又能通過(guò)X射線源來(lái)發(fā)現(xiàn)黑洞的蹤跡？

錢(qián)德拉硬X射線望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)銀心附近眾多的X射線源，因?yàn)檫@是黑洞的吸積盤(pán)所發(fā)出，因?yàn)槲镔|(zhì)在掉落黑洞前會(huì)被極度壓縮加熱后的輻射，或者稱之為“最后的吶喊”也不為過(guò)！但過(guò)了黑洞的視界之后，黑洞除了引力和傳說(shuō)中的霍金輻射以外，就不會(huì)再輻射任何其它信號(hào)了！

二、很多星的質(zhì)量都遠(yuǎn)超黑洞，為什么黑洞不發(fā)光，而恒星依然發(fā)光呢？

其實(shí)比黑洞質(zhì)量大的恒星有很多，在銀河系中比如海山二，它的質(zhì)量大約是太陽(yáng)的100-150倍！在大麥哲倫星系蜘蛛星云中的R136a1，則是已知恒星中質(zhì)量最高的，大約是太陽(yáng)的256倍！當(dāng)然R136星團(tuán)中個(gè)個(gè)都是巨無(wú)霸，比如R136a2約為太陽(yáng)的179倍，R136a3約為太陽(yáng)的180倍！蜘蛛星云看來(lái)是一片福地，恒星質(zhì)量都極高！這些恒星無(wú)疑都遠(yuǎn)超很多黑洞，比如上文的麒麟座V616，為太陽(yáng)質(zhì)量的9-13倍！天鵝座X-1則為太陽(yáng)的8.7倍，跟這些恒星比起來(lái)，黑洞就是一個(gè)小弟弟！那么為什么黑洞連光都無(wú)法逃脫，恒星則整體無(wú)所事事的發(fā)光發(fā)熱呢？

也許我在這里必須得引入一個(gè)環(huán)繞速度的概念！

環(huán)繞速度即第一宇宙速度，當(dāng)物體環(huán)繞天體運(yùn)行速度夠高時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的“離心力”與該物體與受到的引力平衡，那么此時(shí)它將一直環(huán)繞天體而不至于掉落！但此時(shí)它也無(wú)法逃逸，必須擁有更高的速度！兩者的關(guān)系是

G為萬(wàn)有引力常數(shù)

M為天體質(zhì)量（非物體質(zhì)量）

r為天體半徑

這幾個(gè)參數(shù)中G是固定不變的，在一定的情況下天體的質(zhì)量M與半徑有一個(gè)變化范圍：

恒星質(zhì)量范圍：0.08-256倍太陽(yáng)質(zhì)量（R136a1為例）

恒星的半徑范圍：0.1-1708太陽(yáng)直徑

而一個(gè)在主序星狀態(tài)的恒星的半徑與質(zhì)量大致呈一個(gè)正比，因此我們可以計(jì)算出恒星的環(huán)繞速度總是一個(gè)并不是特別大的正整數(shù)值：

太陽(yáng)的環(huán)繞速度：436.6KM/S

天狼星的環(huán)繞速度：479.4千米/S

R136a1的環(huán)繞速度：1174.1KM/S

可見(jiàn)在主序星階段的恒星的環(huán)繞速度和質(zhì)量基本成比例提升，但即使是質(zhì)量最高的R136a1，也只有1174千米/S而已，而光每秒接近30萬(wàn)千米，因此從表面逃逸是輕而易舉的事情！

那么黑洞呢？其環(huán)繞速度是多少？

要計(jì)算黑洞的環(huán)繞速度，必須要了解一個(gè)史瓦希半徑的概念！

史瓦希半徑：任何有質(zhì)量物體的一個(gè)臨界半徑值，只要該物體坍縮至這個(gè)尺寸下，那么將無(wú)可避免的坍縮成黑洞！

其實(shí)眼見(jiàn)的朋友就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，這是以光速為逃逸速度計(jì)算的一個(gè)物體的半徑！也就是第二宇宙速度公式的一個(gè)變換！在這個(gè)半徑上，環(huán)繞速度為光速！太陽(yáng)的史瓦希半徑為2.952千米！地球的史瓦希半徑約為9毫米！只要天體坍縮到這個(gè)尺寸時(shí)，再?gòu)?qiáng)大的光都無(wú)法逃逸，但在史瓦希半徑以外，逃逸速度小于光速！

當(dāng)然在說(shuō)明黑洞環(huán)繞速度時(shí)說(shuō)的都是在史瓦希半徑處的環(huán)繞速度，因?yàn)楹诙床⒉皇且粋€(gè)有實(shí)體尺寸的天體，它的奇點(diǎn)直徑無(wú)限小，因此無(wú)論是從環(huán)繞速度還是逃逸速度計(jì)算，你會(huì)發(fā)現(xiàn)速度都是無(wú)窮大，因此沒(méi)有任何已知物質(zhì)可以從黑洞的史瓦希半徑內(nèi)逃逸！

也可以簡(jiǎn)單的理解成，在這個(gè)問(wèn)題中，質(zhì)量很關(guān)鍵，因?yàn)橹挥写笥趭W本海默極限（3.2倍太陽(yáng)）以上的天體才可能坍縮為黑洞，但它的尺寸更關(guān)鍵！這是讓光能否逃離的絕對(duì)參考值！