第1071章 山海世界（265）（1/1）
在恒星引力坍缩形成黑洞时，运动会更快得多，这样能量被带走的速率就高得多。所以不用太长的时间就会达到不变的状态。人们会以为它将依赖于形成黑洞的恒星的所有的复杂特征——不仅仅它的质量和转动速度，而且恒星不同部分的不同密度以及恒星内气体的复杂运动。如果黑洞就像坍缩形成它们的原先物体那样变化多端，一般来讲，对之作任何预言都将是非常困难的。
然而，加拿大科学家维纳·伊斯雷尔（Werner Israel）在1967年使黑洞研究发生了彻底的改变。他指出，根据广义相对论，非旋转的黑洞必须是非常简单的球形；其大小只依赖于它们的质量，并且任何两个这样的同质量的黑洞必须是等同的。事实上，它们可以用爱因斯坦的特解来描述，这个解是在广义相对论发现后不久的1916年卡尔·史瓦西找到的。一开始，许多人（其中包括伊斯雷尔自己）认为，既然黑洞必须是球形，一个黑洞只能由一个球形物体坍缩而形成。所以，任何实际的非球状的恒星只会坍缩形成一个裸奇点。
然而，对于伊斯雷尔的结果，一些人，特别是罗杰·彭罗斯和约翰·惠勒（John Archibald Wheeler）提倡一种不同的解释。他们论证道，牵涉恒星坍缩的快速运动表明，其释放出来的引力波使之越来越近于球形，到它终于静态时，就变成准确的球形。按照这种观点，任何非旋转恒星，不管其形状和内部结构如何复杂，在引力坍缩之后都将终结于一个球形黑洞，其大小只依赖于它的质量。这种观点得到进一步的计算支持，并且很快就为大家所接受。
伊斯雷尔的结果只处理了由非旋转物体形成的黑洞。1963年，新西兰人罗伊·克尔（Roy Kerr）找到了广义相对论方程的描述旋转黑洞的一族解。这些“克尔”黑洞以恒常速度旋转，其大小与形状只依赖于它们的质量和旋转的速度。如果旋转为零，黑洞就是球形，这解就和史瓦西解一样。如果有旋转，黑洞的赤道附近就鼓出去（正如地球或太阳由于旋转而鼓出去一样），而旋转得越快则鼓得越多。由此人们猜测，如将伊斯雷尔的结果推广到包括旋转体的情形，则任何旋转物体坍缩形成黑洞后，将最后终结于由克尔解描述的一个静态。
对黑洞的研究是科学史上极为罕见的情形之一，在没有任何观测到的证据证明其理论是正确的情形下，作为数学的模型被发展到非常详尽的地步。的确，这经常是反对黑洞的主要论据：怎么能相信一个其依据只是基于令人怀疑的广义相对论的计算的对象呢？然而，1963年，加利福尼亚的帕罗玛天文台的天文学家马丁·施密特（Maarten Schidt）测量了在称为3C273（即是剑桥射电源编目第三类的273号）射电源方向的一个黯淡的类星体的红移。他发现引力场不可能引起这么大的红移——如果它是引力红移，这类星体必须具有如此大的质量，并离地球如此之近，以至于会干扰太阳系中的行星轨道。这暗示此红移是由宇宙的膨胀引起的，进而表明此物体离地球非常远。由于在这么远的距离还能被观察到，它必须非常亮，也就是必须辐射出大量的能量。人们会想到，产生这么大量能量的机制看来不仅仅是一个恒星，而是一个星系的整个中心区域的引力坍缩。发生在如此小区域的引力坍缩让人联想到了黑洞。后来对类星体的研究表明。它是活动星系核的一种，中心存在着超大质量黑洞。
2015年12月4日，借助事件视界望远镜（Event Horizon Telespe，简称EHT），天文学家在银河系中心的超大黑洞人马座A*事件视界的外侧探测到了磁场。科学家发现靠近黑洞的某些区域是混乱的，有着杂乱的磁圈和涡漩，就像搅在一起的意大利面。相反，其他区域的磁场则有序得多，可能是物质喷流产生的区域。黑洞周边的磁场在短至15分钟的时间段内都会发生明显变化。 2021年3月24日，事件视界望远镜合作组公布了M87超大质量黑洞的偏振图像 ，揭露了环绕M87黑洞的热气体的磁场信息。
2014年初，霍金通过论文指出经典理论中的黑洞是不存在的，并提出了新的“灰洞”理论。该理论认为，物质和能量在被黑洞困住一段时间以后，又会被重新释放到宇宙中。灰洞的概念主要是为了解决广义相对论与量子力学之间的矛盾——防火墙悖论。
2016年1月，霍金同物理学家马尔科姆·佩里（Mal Perry）、安德鲁·施特罗明格（Aroger）提出了新理论：让信息“逃逸”的黑洞裂口由“柔软的带电毛发”组成，它们是位于视界线上的光子和引力子组成的粒子，这些能量极低甚至为零的粒子能捕获并存储落入黑洞的粒子的信息。
2017年4月5日，据英国《新科学家》杂志在线版消息称，“地球大小”的望远镜准备“穿透星系的心脏”。它由全球各地的8个射电观测台组成，模拟出一台具有行星规模的天文设备。这组巨大的天文设备名为“事件视界望远镜”（EHT），其囊括了位于西班牙、美国和南极等地的射电望远镜。望远镜目标最终指向距离地球光年的人马座A*黑洞以及距离地球5500万光年的M87星系黑洞。前者是位于银河系中心一个亮度极高且致密的无线电波源，属于人马座A射电源的一部分，射电源的“心脏”就是超大质量黑洞的所在，这一400万倍太阳质量的黑洞也被看作研究黑洞物理的最佳对象；而M87星系核心的黑洞质量，估计可能会达到65亿个太阳质量。EHT期望能通过对这两个黑洞方向的持续观测一睹它们的真容。