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銀河系中心有什么,為何能使上千億顆恒星圍繞它旋轉(zhuǎn)呢?

我們知道太陽系的中心是太陽,并且在整個(gè)太陽系中,所有天體都在圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)。

因?yàn)榕nD的萬有引力告訴我們,質(zhì)量越大的物體引力會(huì)越大,而太陽又幾乎占據(jù)了整個(gè)太陽系質(zhì)量的百分之99.86,所以地球等一眾天體才會(huì)繞著太陽轉(zhuǎn)。

其實(shí)我們不僅在圍繞太陽旋轉(zhuǎn),事實(shí)上太陽也在圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn),上期節(jié)目中我們也講到了,太陽目前正帶領(lǐng)所有天體以一秒220千米的速度圍繞銀河系狂奔,那么銀河系的中心到底是什么呢,為何能使其數(shù)萬億顆恒星圍繞它旋轉(zhuǎn)呢!

眾所周知,銀河系直徑大約長達(dá)十六萬光年,其結(jié)構(gòu)由銀心、銀核、銀盤、銀暈和銀冕組成,在這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)最少擁有2000億顆恒星,而我們便是位于一條名為獵戶臂的懸臂中,距離銀河系中心區(qū)域大約2.6萬光年,相當(dāng)于銀河系的邊緣地帶。

如此遙遠(yuǎn)的距離以及中心大量星際塵埃的阻擋,使得我們通過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,難以在可見光波段看清銀河系中心樣貌的。

于是在很久的一段時(shí)間里,我們并不知道銀河系的中心到底是什么,直到后來隨著射電天文和紅外觀測(cè)技術(shù)的興起,天文學(xué)家才最終借助于穿透力更強(qiáng)的x射線望遠(yuǎn)鏡,看到了銀河系中心的中心樣貌。

在經(jīng)過長期的觀測(cè)下,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)銀河系中心很多恒星都在圍繞著一個(gè)看不見的引力源運(yùn)動(dòng),并且還不斷爆發(fā)明亮的X射線耀斑。最終證明銀河系的最中心存在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,這個(gè)超大質(zhì)量黑洞被命名為,人馬座A*

人馬座A*”的質(zhì)量可以說極為驚人,相當(dāng)于430萬個(gè)太陽質(zhì)量,其史瓦西半徑達(dá)到2400萬公里,也就是說它是一個(gè)直徑4800萬公里的巨型黑洞。

其實(shí)相比于人馬座A*”的發(fā)現(xiàn),測(cè)定他的質(zhì)量顯然更為困難,在近20年中,歐洲南方天文臺(tái)的科學(xué)家,對(duì)銀河系中心數(shù)十顆繞人馬座A*公轉(zhuǎn)的恒星軌道,進(jìn)行了持續(xù)觀測(cè)記錄,其中一顆編號(hào)為S2的恒星大約用了15年的時(shí)間,才完成了繞人馬座A*的一次閉合公轉(zhuǎn)。

天文學(xué)家根據(jù)S2恒星的公轉(zhuǎn)軌道以及人馬座A*的位置,通過萬有引力最終計(jì)算出,人馬座A*的質(zhì)量相當(dāng)于430萬顆太陽!那么這樣一個(gè)超大黑洞,真的能束縛上千億顆恒星嗎?

事實(shí)上并非如此,雖然它的引力能影響周圍恒星,但是要想控制整個(gè)銀河系顯然是不可能的。因?yàn)橄鄬?duì)于整個(gè)銀河系的質(zhì)量來說,人馬座A*只占銀河系的0.0005%,所以控制整個(gè)銀河系的真兇并不是人馬座A*,而是銀心和暗物質(zhì)

我們知道銀河系的中心凸出部分,是一個(gè)很亮的球狀,直徑約為兩萬光年,厚度一萬光年,由高密度的恒星組成,眾多的恒星聚集在一起引力可謂是非常巨大的

因此這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)銀河系的共同質(zhì)心正好處于銀心區(qū)域,才使得所有恒星都圍繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)。

還有一個(gè)就是暗物質(zhì),根據(jù)科學(xué)家的發(fā)現(xiàn),其實(shí)銀河系外圍的恒星運(yùn)動(dòng)速度,比理論值要快,也就是說,在正常情況下銀河系并不會(huì)穩(wěn)定的聚集在一起,而是分崩離析。

這說明有其他引力在支撐著銀河系,以至于銀河系不會(huì)四分五裂,仍然能保持現(xiàn)有的形狀,于是天文學(xué)家推測(cè)在銀河系中肯定還存在一種我們看不見的物質(zhì),提供了額外的引力,而這個(gè)引力便是來自于暗物質(zhì)。

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