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銀河系究竟是什麼樣子?天文學家:幾條旋臂圍繞著一顆黑洞
2023/04/28

我們的太陽系處于銀河系的邊緣地帶, 這里的恒星密度并不高,因此我們在地球上能夠看到黑色的夜空。

但假如太陽系處于銀河系的中心地帶,那麼地球的夜晚將如同白晝一般明亮,利用現代科技加持,科學家通過望遠鏡觀察到,銀河系中心相比周圍顯得十分耀眼。

那里有什麼呢?

假如搜索銀河系相關的圖片,我們常可以看到這類全景圖,從這個角度看,銀河系像一個巨大的旋渦,那些旋渦的分支被科學家稱為旋臂,中心最明亮的部分則是銀核。

在天氣極為晴朗的夏季,我們可以在天鷹座與天赤道相交的地方看到一條明亮的乳白色亮帶,不過這并不是銀核,只是銀河系的一條旋臂: 英仙座旋臂。太陽系的位置在銀河系可以算郊區地帶了,我們并不能通過肉眼直接觀測到銀核。

不過高速發展的科技讓人類在宇宙中擁有了第三雙眼,通過哈勃望遠鏡的拍攝的照片,銀河系中心一覽無余的展現在我們面前。 圖中每一個像噪點的光點,實際上都是像太陽一樣的恒星。并且這些恒星的年齡都更加古老,它們存在的時間往往都超過了百億年,每顆恒星的亮度都能達到太陽的數千倍。

并且這里的恒星密度極高,大約為每立方秒差距幾十萬顆恒星, 相當于在太陽和比鄰星之間再放進100多萬顆恒星。所以很多十分明亮的恒星高密度的聚集在一起,就點亮了銀河系中心的「燈泡」。

雖然那里十分明亮,但絕不是生命能夠棲息的地方。上面我們說過,銀河系中心的恒星十分密集,因此恒星活動也十分頻繁, 行星多半存活不久就會面臨被毀滅的命運。并且其中多為十分古老的大質量恒星,死亡后會發生超新星爆炸,向四周發出高強度的伽馬射線,成為生命的殺手。

不過問題又來了, 是什麼力量讓如此多的恒星聚集在了一起?

在我們的太陽系中,八大行星之所以能夠按照既定的軌道的運行,是因為太陽系的中心有一顆巨大的恒星,它的質量占據了整個星系的99.86%,擁有著絕對的控制權,在它的引力作用下,能牢牢的把每顆行星都固定在自己的位置。

太陽系是如此,銀河系也是如此嗎?

答案是肯定的,科學家通過大量的觀測發現,每個星系中心都有一個超級引力中心,吸引著數千億個恒星系圍繞它運動。

銀河系的直徑達到了18萬光年, 其中包含了近四千億顆恒星,是什麼龐大的力量能夠束縛著周圍數十萬光年的范圍呢?

由于銀心的內層有大量的星際塵埃,我們無法直接觀測到它的真面目,不過科學家發現了一個明亮且致密的射電源,由此推測, 銀河系中心的神秘天體應該是一個超大質量黑洞。

科學家將其命名為人馬座A*,在它周圍,科學家還發現了一些奇特的恒星。這些恒星和銀心附近其他古老的恒星不同,它們往往非常年輕,只存在了幾千萬年,并且質量也很大。 它們以每秒1000公里的速度圍繞人馬座A*運動,通過計算它們軌道,科學家推斷出人馬座A*的質量大約為太陽的400萬倍。

盡管它有著極端的引力,但在宇宙的尺度下,人馬座A*的引力范圍依然有限。與質量高達1萬億倍的銀河系相比,人馬座A*就顯得十分渺小了, 它的質量僅占了銀河系的24萬分之一。牛頓的萬有引力定律告訴我們,引力會隨著距離的增加而遞減。人馬座A*對太陽的引力作用,甚至還不如比鄰星對太陽的引力影響。

并且按照常理來說,銀河系外圍恒星的公轉速度要比銀河系中心的恒星慢得多。但實際結果顯示,兩者幾乎相差無幾,這表明除過人馬座A*黑洞以外, 銀河系還有著其他的引力來源,

科學家認為,其他的引力來源其實就是恒星自己。銀河系中心的超大質量恒星被黑洞吸引著,同時這些恒星也在吸引外圍的恒星, 外圍恒星再對更外圍的恒星產生引力影響,由此,數億顆恒星就在彼此的引力下產生了共同的引力中心。

不過,這一切也僅僅是推斷

科學需要用實際觀測的數據說話,真正的原因還需要我們擁有了更先進的科技水平后才能進一步解答。

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