3.引力透镜

黑洞具有如此强大的引力，以至于连光都无法逃脱。由于黑洞是看不见的，一般我们只能通过观察它们如何影响周围环境来间接地发现黑洞。在星系中心发现的超大质量黑洞，其质量可以达到太阳的数百万倍以上，会扰乱附近恒星的轨道，偶尔会将它们撕裂，这些都能被望远镜探测到。

图7-9 天鹅座A的喷流和射电瓣

图7-10 黑洞微引力透镜效应

当一颗质量超过20倍太阳质量的恒星耗尽其核心的核燃料，并在自身引力作用下坍缩时，会形成恒星级黑洞。恒星级黑洞质量要比超大质量黑洞小得多，这些黑洞周围可能没有任何东西可以向我们提示它们的存在。但是，孤立的恒星级黑洞会扭曲遥远的星光。图7-10说明了黑洞微引力透镜的概念。当黑洞看起来几乎从背景恒星的前面经过时，背景恒星的光线会由于前景黑洞周围扭曲的时空而弯曲。此时黑洞相当于一个虚拟的凸透镜，聚焦了远处背景恒星的光线，增大了恒星的亮度。与质量较小的恒星或行星作为透镜物体不同，黑洞能使时空更加弯曲，以至于它会明显改变遥远恒星的视位置。太空望远镜能够非常精确地跟踪背景恒星的位置和亮度，以探测孤立的恒星级黑洞。