黑洞类型的基本描述——黑洞、类星体和活跃星系
黑洞是如此致密，质量如此之大，以至于即使是光也无法逃脱它们的引力。
黑洞的存在已经被理论化了 200 多年。直接观察它们是不可能的，在哈勃到达之前，天文学家无法验证他们的理论。
哈勃望远镜的高分辨率使人们有可能看到其中一些物体的引力对其周围环境的影响。哈勃还证明了超大质量黑洞最有可能存在于大多数（如果不是全部）大型星系的中心。这对星系形成和演化的理论具有重要意义。
黑洞以不同的大小存在。当非常大的恒星在其生命的尽头爆炸为超新星时，形成了围绕我们太阳质量的恒星黑洞。当外层被吹走时，恒星的核心坍塌，留下一个小但极其致密的球。
超大质量黑洞的质量是太阳的数百万倍，其起源更为神秘，位于星系中心。哈勃在超大质量黑洞的研究中做出了最大的贡献。
黑洞和类星体连接
在哈勃之前，类星体被认为是具有神秘性质的孤立的星状物体。哈勃观测到了几个类星体，发现它们都位于银河系中心。今天，大多数科学家认为，银河系中心的超大质量黑洞是为类星体提供动力的“引擎”。
在哈勃发射之前，已经研究了一些黑洞候选者，但地面天文学的局限性使得无法获得它们存在的无可辩驳的证据。根据定义，黑洞本身是无法观察到的，因为没有光可以从它们中逸出。
然而，天文学家可以研究黑洞对其周围环境的影响。其中包括强大的电子射流，它们可以传播很远的距离，距离星系中心数千光年。
还可以看到坠入黑洞的物质发出明亮的光，如果可以测量这种坠落物质的速度，就可以确定黑洞本身的质量。这不是一件容易的事，它需要哈勃望远镜的非凡能力来进行这些复杂的测量。
哈勃望远镜的观测对于研究许多黑洞周围的喷流和物质盘至关重要。质量的精确测量第一次成为可能。哈勃在一些星系的中心发现了质量是我们太阳的 30 亿倍的黑洞。虽然这可能是意料之中的，但哈勃通过提供强有力的证据证明黑洞存在于所有大型星系甚至小型星系的中心，让所有人感到惊讶。哈勃不仅设法观察到由黑洞产生的喷流，而且还观察到了围绕超大质量黑洞的发光物质圆盘。
此外，似乎更大的星系是更大黑洞的宿主。必须有某种机制将星系的形成与其黑洞的形成联系起来，反之亦然。这对星系形成和演化的理论具有深远的影响，并且是天文学研究的一个持续领域。
仍然存在的一个大问题是，为什么我们宇宙附近的大多数星系（包括银河系）似乎都有一个休眠的黑洞，目前没有大量物质集中。
统一模型
今天，大多数天文学家认为，类星体、射电星系和所谓的活跃星系的中心只是对或多或少相同现象的不同看法：黑洞的两侧射出高能喷流。当光束指向我们时，我们看到了类星体的明亮灯塔。当系统的方向不同时，我们将其观察为活动星系或射电星系。这种“统一模型”通过许多哈勃观测计划获得了相当大的支持。然而，简单的早期想法已经被对这一现象的更复杂的观点所取代——这种观点将在未来几年继续发展。
喂食时间！-活跃的银河核 （“AGN”）
活动星系核 (AGN)
在一些星系中，观察到中心区域的亮度超过了星系本身的数十亿颗恒星。光谱不同于从恒星观察到的光谱，并且观察到发射在所有波长上都是明亮的。光度在非常短的时间尺度上变化，不到一天，这意味着中心区域的大小小于一光日（太阳到海王星距离的六倍）。物质到能量的最有效转换是黑洞的吸积，它的工作效率约为 10%，因此我们推断它是导致发射的超大质量黑洞 (Super Massive Black Hole，SMBH)。
高能量和无线电发射是直接的，来自黑洞本身周围的中心区域。在光学和红外波段，发射不是直接的——光已被吸收，然后被中央“引擎”周围的气体和尘埃云重新辐射（可能以新的波长）。
AGN 有一个完整的"动物园"（取决于它们的亮度），使用的分类方案是多年来建立起来的，因此有时会令人困惑。较低光度的活动星系核被称为赛弗特星系（有两种类型）和射电星系。更强大的活动星系核被称为类星体（来自准星体或 QSO，因为它们看起来像早期望远镜中的恒星）、耀变体和 BL Lac's。并非所有的 AGN 都是强射电源，但很多都是强射电源，它们被发现是因为它们是射电明亮的物体，看起来像星星，但距离更远。由于它们非常明亮，以至于可以在整个宇宙中看到它们，它们是测量宇宙演化的有用宇宙学工具。
银河系包含一个超大质量黑洞，其质量约为 100 万个太阳。然而，我们并不认为它非常明亮——它不是一个活跃的银河核。原因是它目前没有增加任何东西。天文学家知道黑洞的存在是因为可以看到恒星以非常快的速度围绕着一个不可见的质量运行，这意味着它非常重。
大多数（约 90%）的 AGN 是不产生无线电干扰的，且许多被遮蔽。这意味着它们周围有大量的气体和灰尘，阻挡了它们发出的大量光。AGN 在非常短的时间尺度上是可变的，这意味着它们本身非常小，因为它们可以达到的最大尺寸受到光线穿过它们所花费的时间的限制。
活动星系核
许多星系都有非常明亮的原子核，如此明亮以至于中心区域可以比星系其它部分更亮。这些原子核被称为活动星系核，简称AGN。AGN的大部分能量输出是非热（非恒星）类型的发射，许多AGN是X射线、无线电和紫外线辐射以及光学辐射的强发射器。AGN的亮度可以变化在短（几小时或几天）的时间尺度上。这意味着光或能量发射源的大小必须分别为光小时或光日，并提供有关能量机制的线索。
Carl Seyfert 发现了第一类AGN，现在以他的名字命名。Seyfert 星系的原子核显示出发射线。1 型赛弗特星系既有窄的光谱发射线也有加宽的光谱发射线。粗线意味着非常接近原子核的气体速度为 1000 – 5000 km/s。Seyfert 2 型星系只有狭窄的发射线（但仍比正常星系的发射线宽），这意味着气体速度约为 500-1000 公里/秒。这些窄线是由于距原子核较远（比宽线云）的低密度气体云。
后来，表现出中间特性的Seyfert 1型星系被划分为亚类。例如，Seyfert 1.9 是 Seyfert 1，其中仅看到宽 Halpha (653 nm) 发射线，而 Seyfert 1.5 具有相似的宽和窄 Hbeta (486 nm)发射线分量。Seyfert 星系约占所有星系的 10%。
除了 Seyferts，其他星系也被归类为AGN。这些包括射电星系、类星体、耀变体和LINER。
类星体是最明亮的活动星系核。类星体的光谱与 Seyferts 相似，只是恒星吸收特征较弱或不存在，并且窄发射线相对于 Seyferts 中所见的宽发射线较弱。
耀变体（Blazar）是一类AGN，它是无线电源，由光剧变体 (optically violent variables，OVV) 和 BL Lac天体组成。它们是高度可变的AGN，在其光谱中不显示发射线。
BL Lac天体以 BL Lacertae 命名，该类原型是一个高度可变的AGN。它最初被认为是一颗变星。
AGN被认为是由位于中心的超大质量黑洞驱动的。所有AGN的中心区域被认为是相似的，并由AGN的统一模型解释。AGN属性的变化被认为与我们进入AGN中心区域的视线有关。
在统一模型中，AGN有一个中央超大质量黑洞，周围环绕着一个直径约数光日的气态吸积盘。
从AGN中心向外移动的快速移动气体云存在于约 100 光日的距离处，被称为“宽线区域”，该区域产生在某些AGN光谱中可见的宽发射线。
继续向外，直径约100光年，存在一个分子甜甜圈或较冷气体的环面。它在光学上很厚，如果从边缘看，会挡住吸积盘和宽线区域。
类星体/AGN连接
活跃星系是在其他典型星系的中心嵌入一个小的发射核心的星系。与银河系的其他部分相比，这个核心通常变化很大并且非常明亮。
对于正常星系，我们认为它们发出的总能量是星系中发现的每颗恒星发出的总能量，但在活跃的星系中，这不是真的。活跃星系中发射的能量比应有的要多得多，这种多余的能量存在于电磁光谱的红外线、无线电、紫外线和 X 射线区域。活动星系（简称 AGN）发出的能量绝不是正常的。那么这些星系中发生了什么来产生如此高能的输出呢？
大多数（如果不是全部）正常星系的中心都有一个超大质量黑洞。在一个活跃的星系中，它的超大质量黑洞正在从星系的密集中心区域吸积物质。当物质落向黑洞时，角动量将导致它螺旋进入并形成一个圆盘。这个盘，称为吸积盘，由于工作时的重力和摩擦力而升温。
活跃星系的模型还包括一个冷气体和尘埃区域，被认为是一个巨大的甜甜圈形状，黑洞和吸积盘坐落在甜甜圈的洞里。在大约十分之一的活动星系核中，黑洞和吸积盘产生狭窄的高能粒子束，并将它们以相反的方向向外喷射，远离吸积盘。这些喷流以接近光速的速度出现，成为强大的无线电波发射源。