黑洞最常被讨论的是它们的质量，但这些巨大的、不可见的物体实际上有多少体积？
在太空中，最简单的问题往往最难回答。黑洞的大小是这些棘手的问题之一。100多年前， 阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论以黑洞的概念震惊了世界。在他去世多年后，天文学家发现他的预言是正确的。他们发现了引力如此之大的黑洞，以至于没有任何东西可以逃脱它，甚至连光也无法逃脱。
三年前，天文学家使用视界望远镜拍摄了第一张黑洞图像。黑洞本身是不可见的。相反，它看起来像一个黑暗的空洞，周围环绕着一个发光物质的轨道盘。它距离我们 5500 万光年，美国宇航局将其归类为一个超大质量黑洞。它的事件视界可能和我们整个太阳系一样大。
NASA/JPL-加州理工学院潜伏在银河系中心的是一个巨大的黑洞，它的尺度是太阳质量的数百万倍。像所有黑洞一样，这个被称为人马座 A* 的超大质量怪物会吞噬任何落得太近的东西，包括光。然而，消耗材料只是这些怪物长到真正的天文尺寸，达到令人难以置信的重量的一种方式。尽管天文学家经常将黑洞称为巨大的物体，但重要的是要记住它们通常指的是物体的质量，而不是其物理尺寸。所以，一个明显的问题是：不同类型的黑洞占用多少空间？
黑洞重量等级标准黑洞，被称为恒星质量黑洞，是在一颗大质量恒星（大于约 8 个太阳质量）达到其生命尽头时形成的。在耗尽其最后剩余的核燃料后，这颗恒星无可争议的引力使其迅速坍塌，然后以一场被称为超新星的史诗般的爆炸向外反弹。根据恒星的质量，剩下的要么是中子星，要么是黑洞。这些恒星质量的黑洞可以是太阳质量的几倍到几十倍。
然而，像人马座 A* 这样的超大质量黑洞的起源仍然未知，它的质量可以从数百万到数十亿倍太阳质量不等。天文学家确实知道它们的极端尺寸和质量似乎与他们称之为家的星系有关，在最大星系的中心发现了最大的超大质量黑洞。
这一系列证据——以及最近被称为中等质量黑洞（从数百到一百万个太阳质量）的中等质量黑洞的理论化证据——似乎表明超大质量黑洞可能会在之后获得重要地位无数恒星质量和中等质量的黑洞在亿万年中合并在一起。
尽管很明显不同类型的黑洞的质量可能会有很大差异，但它们的大小差异有多大就不那么明显了。
如果地球和太阳是黑洞会怎样？为了探索黑洞的大小，让我们首先从我们更熟悉的两个物体开始：地球和太阳。
地球的质量约为 6x10 24公斤。虽然它比任何人类真正理解的都要大，但说到黑洞，地球是微不足道的。
要创建一个黑洞，您需要足够的质量以使物体的重力克服任何阻止其完全坍缩的外向力。这就是为什么没有已知的黑洞像地球一样轻——它们只是没有足够的质量来完全坍缩。（然而，一些科学家认为，在大爆炸后的最初几分钟内，可能会形成一类古老的原始黑洞。这些理论上的黑洞的质量范围可能从小于回形针的质量到数万倍于太阳的质量.)
黑洞的中心被认为是时空结构中的一个无限引力井，称为引力奇点。这个奇点是无限密集的，任何到达它的东西都会永远卡在那里。黑洞的外边缘，称为事件视界，是任何东西都无法逃脱黑洞引力的边界，包括光。这个事件视界从哪里开始取决于黑洞的质量，由德国天文学家卡尔·史瓦西于 1916 年首次计算。
使用史瓦西半径计算，地球大小的黑洞半径小于一英寸，因此大约有一个乒乓球那么大。另一方面，太阳的半径不到两英里。
使用事件视界望远镜，科学家们获得了 M87 星系中心黑洞的图像，其轮廓是在其事件视界附近的强引力影响下，围绕它旋转的热气体发射的。事件视界望远镜合作等。
已知最小的黑洞是什么？众所周知，科学家很难找到黑洞。这是因为，与恒星不同，落在黑洞视界内的光永远不会被看到。然而，有时黑洞有一个吸积盘——黑洞周围的一团物质晕，当它剧烈地研磨在一起时会发光。这种吸积盘发出的光使科学家有可能找到这些原本不可见的物体。天文学家还通过注意黑洞如何影响包括恒星在内的其他物体来发现黑洞。例如，科学家们发现人马座 A* 后发现了七颗围绕它运行的恒星的奇怪行为。
通过这些方法，科学家们多年来发现了许多候选黑洞，包括位于名为 GRO J1655-40 的双星系统中的已知最小黑洞。这个系统中可见的伴星正在向黑洞倾倒气体，产生足够的能量来为微型类星体提供动力。
类星体在极其明亮的活动星系核中发展，这些星系核是拥有一个超大质量黑洞的星系中心，该黑洞被一个明亮而充满活力的吸积盘包围。GRO J1655-40 中的黑洞估计重量约为太阳质量的 5.4 倍，因此其半径约为 10 英里。通过研究这样的微类星体，天文学家希望更好地了解潜伏在星系核心中的怪物与遍布星系的较小的吸积黑洞之间可能存在的联系。
2008 年，科学家们相信他们发现了一个更小的黑洞，但这个质量后来被同一个团队纠正了。任何较小的黑洞都可能是由于两颗中子星的合并，而不是一颗垂死的恒星的坍缩。激光干涉仪引力波天文台在 2017 年探测到来自可能的中子星合并的引力波，距离首次探测到引力波仅两年。合并过程中发出的引力波为科学家们提供了一种新的方法来识别距离地球 1 亿光年范围内的黑洞。
另一方面，恒星质量黑洞的大小取决于原始恒星的质量。迄今为止发现的最大质量的恒星是 R136a1，其重量是太阳质量的 315 倍。如果它保持目前的质量，它不可避免的坍缩产生的黑洞半径将达到约 578 英里。尽管与已知最小的黑洞相比很大，但与它的超大质量黑洞相比，即使是这个巨大的恒星质量黑洞也相形见绌。
RO J1655-40（蓝色）是我们银河系中发现的第二个所谓的“微类星体”。
欧洲航天局、NASA 和 Felix Mirabel（法国原子能委员会和阿根廷天文与空间物理研究所/Conicet）
中等质量黑洞有多大？介于恒星质量黑洞和超大质量黑洞之间的是中等质量黑洞：黑洞演化中长期寻找的“缺失环节”。迄今为止，只发现了几个中等质量的黑洞候选者，包括今年早些时候哈勃太空望远镜发现的一个。这些物体更难找到，因为它们往往不太活跃，没有附近的“燃料”可以吞噬。
哈勃最近发现的黑洞是太阳质量的 50,000 多倍。在一个较大星系外围的一个遥远而密集的星团中发现，这正是天文学家期望找到这些“缺失环节”证据的地方。在数万个太阳质量下，中等质量黑洞候选者的半径仍然只有太阳的五分之一，或木星半径的两倍左右。
虽然非常大，中等质量的黑洞只有大约 100 到 100,000 个太阳质量。与此同时，超大质量黑洞的质量可达太阳的数十亿倍。
评估超大质量黑洞我们银河系的中心黑洞人马座 A* 距离太阳 26,000 光年，其半径约为太阳的 17 倍，这意味着它可以很好地位于水星的轨道内。尽管它的重量约为 400 万个太阳质量，但与潜伏在其他星系中心的其他一些超大质量黑洞相比，银河系的黑洞很小。
迄今为止发现的最大质量的超大质量黑洞位于 Abell 85 星系团内。这个星团的核心是霍尔姆 15A 星系，估计有 2 万亿个太阳质量。这个星系的中心几乎和大麦哲伦星云一样大，其半径为 7000 光年。
当路德维希-马克西米利安大学的 USM 温德尔斯坦天文台和欧洲南方天文台的超大望远镜开始收集数据时，这个星团距离地球 7 亿光年，是之前任何黑洞测量距离的两倍。他们发现霍尔姆 15A 中心的黑洞以 400 亿太阳质量的巨大质量出现，大约是银河系所有恒星质量的三分之二。在那个质量下，它的直径相当于整个太阳系的大小，对于任何单个物体来说都是惊人的大小。
但可观测的宇宙在任何方向上都是 465 亿光年，这意味着天文学家只触及了黑洞观测的表面。就在一年前，由分布在世界各地的八台望远镜组成的事件视界望远镜发布了第一张黑洞图像。此外，由于新的升级，LIGO-Virgo 引力波合作预计每年将探测到大约 40 次双星合并，以前所未有的方式发现附近的黑洞和中子星。随着新的望远镜，如美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜和欧洲航天局的超大望远镜，将在未来十年内实现第一道曙光，无法预测未来科学家会发现多少巨大的怪物潜伏在太空的黑暗中年。
