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太阳系的中心是太阳,那银河系的中心又是什么呢?

太阳系的中心是太阳,那银河系的中心又是什么呢?
2020年01月28日 12:35 新浪网 作者 宇宙探索2018

  银河系是一个由大约3000亿颗恒星组成的巨大星系,我们的太阳便是其中的一员。太阳,和环绕它运行的行星和小行星构成了太阳系。我们所在的星系——银河系,是可观测宇宙中数千亿星系中的一个,每个星系都有自己独特的恒星系统,包括白矮星、红巨星、脉冲星、中子星,以及其他一些恒星类型,同样散布在浩瀚宇宙中。银河的照片我们应该都不陌生——一条条闪烁着恒星光芒的螺旋臂,像是从中心旋转出来的一样——但在我们称之为家的巨大星系的中心到底是什么呢?

  太阳系的中心是太阳,那银河系的中心又是什么呢?

  图解:我们希望是这样

  我们的太阳一定是颗非常快乐的小星星……但并不是特别小。我们的太阳大到足以容纳超过一百万颗地球,然而与银河系的其他大质量恒星相比,太阳在体积上才处于下半部分。根据恒星分类,它属于“G”型,也被称为“黄矮星”,比通常被称为“蓝色超巨星”的“O”型小15倍,重60倍。

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  图解:恒星的光谱分类-来源:维基共享

  变大,回家

  恒星通过“核聚变”的过程产生热和光,这与现代核武器的原理相同。然而,当恒星变得非常大——大到足以让它们自身的引力摧毁自己——一场壮观的宇宙爆炸就会发生,这就是超新星爆炸。这颗超新星可以形成中子星,也可以形成黑洞。中子星是巨大恒星的残骸,它们被压缩成难以想象的密度,从而成为宇宙中密度最大、体积最小的恒星,相当于2个太阳质量被压缩到半径约11公里内。一茶匙中子星的重量大约是吉萨大金字塔的1.5倍。

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  巨大的超新星和密度更大的中子星孕育了宇宙中的庞然大物——黑洞。黑洞是一种密度极其大的天体,大到连光都无法逃脱其引力场。事实上,直到20世纪60年代,科学家们才开始怀疑黑洞的存在,甚至连爱因斯坦本人也认为,黑洞的存在违反了物理学和天文学的一切知识。然而,最终他们达成了一个共识——黑洞能够吞噬所有进入的物质,并且确实存在。

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  黑洞更大吗?

  好吧。我们知道黑洞,我们在科幻小说中读到过它们,在电影《星际穿越》中也看到过它们。事实上,黑洞能够扭曲时空结构,导致物体越来越近,直到它们被拉进“事件视界”——过了这条“线”就一去不复返。

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  图解:引力透镜效应

  与我们之前看到的恒星相比,黑洞通常非常小,但它们的质量比这些恒星要大得多,这就是为什么它们的引力如此之大。这就把我们引向了名副其实的超大质量黑洞(天文学中最令我着迷的事情之一就是极其复杂的概念有如此简单的名字……)。

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  图解:超大质量黑洞的渲染图

  1971年,剑桥大学的两位天体物理学家提出了一个假设——银河系的中心有一个黑洞。在银河系中心发现了一个天文射电源,距离我们的太阳系约26,000光年。这个区域大约有4000万公里宽,被称为人马座A。与其他许多超大质量黑洞相比,人马座A非常小。如果把它放在太阳系的中心,那它的表面将刚好在水星轨道内。我们不太清楚人马座A是什么,因为它太小了,而且距离太远,望远镜只能接收到无线电信号,但我们相当有信心它是一个超大质量的黑洞,因为它的质量是太阳质量的410万倍。显然,它也可能是一个巨大的漂浮披萨片,但这似乎不太可能。

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  所以,银河系很可能围绕着一个强大的,沸腾的黑洞运行,它扭曲时空,吞噬恒星作为早餐。整个星系都围绕着它旋转,但是谢天谢地,它离我们真的很远……希望它就保持这种状态吧!

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