星空之謎 有待探索的黑洞之謎
在天體王國眾多的奇特造化中，首屈一指的當推“黑洞”。要理解它，關鍵在於理解引力問題。
每個物體都產生一個引力場。物體的質量愈大，引力場愈強。你越是靠近物體中心，引力場也隨之增強。如果一個大的物體緊縮成小的物體，其表麵向中心靠攏，那麼，表麵所受的引力也要加強。
任何處於大物體表麵的東西，都受到引力場的牽製，隻有快速運動才能脫離這種牽製。運動的速度快到一定的地步，即使引力場會不斷使之減速，它仍然能夠遠離大物體；同時，引力場也在隨著距離大而減弱，再也不能使運動的速度降低到零。
這種脫離引力場的最小速度叫做“逃逸速度”。地球表麵的逃逸速度是每秒11.3公裏。木星比地球大，表麵逃逸速度是每秒60.5公裏。太陽更大，它的表麵逃逸速度高達每秒616.9公裏。太陽是直徑為1390000公裏的熾熱氣體大圓球。設想一下：太陽的全部物質都緊緊壓縮到一起，直至各個原子相互猛撞，成為直徑隻有48000公裏的由原子核和離散的電子組成的球體，這樣，太陽就成“白矮星”。它的表麵將靠近中心，表麵上所受的引力將增強，而表麵逃逸速度將是提高到每秒3380公裏。
進一步壓縮太陽，直到電子進入原子核，這時，所有原子都已轉化為中子，而且中子將運動到相互緊挨在一起。於是，太陽成了“中子星”，直徑隻有14.5公裏，而逃逸速度高達每秒193000公裏。
現有的物質，很少能夠脫離中子星，但是，光卻能夠，因為光速是每秒300000公裏。
進一步設想：在經過了中子星階段之後，太陽繼續縮小，直到各個中子相互猛撞和坍縮。這時候，太陽的直徑是5.8公裏，逃逸速度超過了光速，光也逃逸不了了。由於沒有任何東西的速度能夠超過光速，因此，沒有任何東西可能逃逸。
對於縮小到這種地步的太陽，任何東西都隻會“掉進去”而不能“跑出來”。它像是太空中的一個無底洞。連光都不能“跑出來”，絕對的黑暗，因此，它是一個“黑洞”。
1939年，羅伯特·奧本海默受現代物理學定律的啟示，首先提出了有關黑洞的理論。但是，此後相當長時間內，天文學家們無論在理論上還是在實際上都懷疑黑洞的存在。
黑洞怎樣形成呢?在自身巨大的重力作用下，恒星是會坍縮的，但是，由於它們不斷產生巨大熱能，從而保持著擴張的狀態。這種熱能來自氫原子核聚變反應，一旦氫無素消耗殆盡，恒星便會坍縮。
像我們的太陽這樣大的恒星，最終會相當平靜地坍縮成白矮星。而質量更大的恒星，在坍縮之前先會爆炸，從而失去一部分質量。如果爆炸後剩餘的質量超過太陽質量的1.4倍，它將會坍縮成中子星，如果剩餘的質量超過太陽質量的3.2倍，它必定坍縮成一個黑洞。
太空中確實有巨大的恒星，從理論上推斷，到目前為止，有一些這樣的巨大恒星已坍縮成為黑洞。可是，有什麼辦法能夠探測一個黑洞呢?它的直徑隻有幾公裏，不發出任何輻射，距離地球有幾百億億公裏!
科學家們終於找到了一條出路。如果物質落入黑洞，在“掉進去”的過程中會發出X射線。如果黑洞收納巨量的物質，發出的X射線就足以讓我們檢測到。
假設有兩個十分靠近的巨星相互環繞運行。其中之一爆炸並坍縮成一個黑洞，但是，兩個物體繼續相互環繞運行。隨後，第二個巨星也由於爆炸而膨脹，膨脹使得它的一部分物質不斷落入黑洞，從而輻射出強烈的X射線。
1965年，在天鵝座發現一個X射線源，被命名為“天鵝座X-1”。最後，人們精確測定出該X射線源位於暗星HD-226868的附近區域。這個恒星之所以顯得暗淡，僅僅是由於它距離地球有10000光年之遠，實際上，它是一個巨星，其質量是我們的太陽的30倍。
這個恒星是每5.6天相互環繞運行一次的兩個星體之一。X射線發自另一個恒星，也就是HD-226868的伴星。這個伴星就是天鵝座X-1。從HD-226868的運動，可以計算出天鵝座X-1的質量是太陽的5～8倍。
這樣質量的恒星如果是一個普通的恒星，一定是可以看到的。可是，所有望遠鏡都未能在上述X射線源點發現任何一個恒星。因此，天鵝X-1必定是一個坍縮的恒星，個子太小，無法看到。由於天鵝座X-1的質量至少是太陽的5倍大，作白矮星，它是太大了，即使作為中子星，也顯得太大了。