参考资料

黑洞的形成过程开始于恒星的坍缩。当一颗质量足够大的恒星耗尽了其核心的核燃料后，它将无法再通过核聚变产生足够的压力来抵抗自身的引力。这导致恒星内部的压力失衡，从而引发坍缩。

随着恒星物质向核心塌陷，恒星的中心密度和温度急剧上升。如果恒星的剩余质量足够大（超过奥本海默-沃尔科夫极限，大约是3倍太阳质量），中子简并压力也不足以抵抗进一步的坍塌。最终，恒星的核心会坍塌至一个极端的密度，形成一个黑洞。

在这个过程中，恒星的外层物质可能会被强烈的恒星风和辐射压力吹散，形成行星状星云。而核心的塌陷导致所有的物质向中心点集中，形成一个密度无限大的奇点。在奇点周围，形成了一个叫做事件视界的边界，任何物质和辐射，包括光线，一旦穿过事件视界，就无法逃脱至外部宇宙。

黑洞的事件视界半径，也称为史瓦西半径，与黑洞的质量直接相关。黑洞的质量越大，事件视界的半径也越大。对于一个与太阳质量相同的黑洞，其事件视界的直径大约只有几公里。

黑洞形成后，可以继续通过吸收周围的物质来增长。这个过程会伴随着周围气体在黑洞引力作用下形成吸积盘，盘中气体的引力势能以很高效率转变成热能，进而转变成辐射能，可能产生强烈的X射线和伽马射线等高能辐射。

此外，黑洞还可能通过与其他天体或黑洞的合并来增长。这种合并事件会释放出强烈的引力波，为天文学家提供了研究黑洞的重要途径。

黑洞吸积盘示意图，展示了物质在黑洞引力作用下形成的旋转盘状结构。图片来源: 知乎专栏

黑洞的形成和演化是现代天文学和物理学的重要研究领域，对于理解宇宙的基本规律和结构具有重要意义。随着技术的进步，例如事件视界望远镜(EHT)项目，我们已经能够直接观测到黑洞的事件视界，并进一步探索这些神秘天体的性质。