如果銀河系的中央黑洞突然消失了,會對整個銀河系和太陽系分別產生什麼影響呢?

地獄而來的使者


從目前的觀測結果來看,在銀河系中央,存在著一個質量為太陽430萬的超大質黑洞——人馬座A*。另一方面,包括太陽在內的銀河系上千億顆恆星都在環繞銀河系中心運動。照此來看,如果銀心的黑洞突然消失,那豈不是整個銀河系都會受到影響?

其實並不會這樣。如果銀心超大質量黑洞消失只會對該黑洞周圍的一些恆星造成影響,而整個銀河系以及太陽系都不會受到影響。雖然銀心是銀河系中恆星的環繞中心,但並不是因為人馬座A*束縛著所有恆星的運動,而是因為整個銀河系的共同質心就在銀心,這才是為什麼恆星繞銀心轉的原因。

雖然人馬座A*的質量很大,但它的引力只能控制距離它一定範圍之內(希爾球)的恆星運動,而其他恆星的運動都不會受到人馬座A*的引力束縛,因為銀河系很大。要知道,銀河系的總質量為太陽的1萬億倍,人馬座A*的質量僅佔銀河系總質量的二十萬分之一,就這點質量談何控制所有恆星的運動。太陽之所以是太陽系的中心,所有天體都圍繞太陽旋轉,那是因為太陽的質量高達整個太陽系質量的99.86%,太陽系的共同質心就在太陽那裡。

在人馬座A*周圍,有一批恆星受其引力束縛而直接繞著黑洞旋轉。如果這個黑洞突然消失,那麼,這些突然失去黑洞引力束縛的恆星將會被高速甩出去,成為逃離銀河系的超高速恆星。

而對於銀河系中包括太陽在內的其他絕大部分恆星,都不會受到人馬座A*突然消失的影響,它們還會繼續繞著銀心旋轉,因為銀河系的共同質心還是在那裡。此外,整個銀河系結構的穩定得益於籠罩在整個銀河系的暗物質。


火星一號


如果銀河系的中央黑洞突然消失了,那銀河系的結構也開始分裂,因為黑洞是統領銀河系結構的核心引力來源。我們先來說說銀河系中心,銀河系的中心是緻密的高質量雲團,眾多的恆星緊緊縮在中央區域,既有誕生也有滅亡。

按這個思路,銀心的黑洞也就不會只有一個了,的確,經過發現,除了其中最大的一顆,巨型黑洞人馬座A*。質量為410萬太陽質量,體積半徑少於45天文單位(1個天文單位等於地日距離的平均值:1AU≈1.5億公里),仍然可能存在大數量的小型黑洞。

這些黑洞對整個銀河系來說其實並沒有太大的直接影響,但是銀心的質量佔據了整個銀河系的總質量的大部分,然後各旋臂多多少少都需要銀心的牽引。其中銀心黑洞的對銀心的影響也是很重要的,我們不妨設想一下,突然把銀河系中央的黑洞全部拿掉,看看會怎麼樣?首先受到影響的是銀心區域,突然的強引力牽引缺失,銀心的恆星就會突然亂序,目的是填補缺失掉的黑洞質量。

然而,這個過程並不會那麼順利,銀心的混亂必然會對各旋臂上的天體造成影響,也就是說,整個銀河系中的各種天體本來相安無事,但是受到引力場的變化,讓一些天體加速,或者讓一些天體變慢,然後相撞,然後各自混亂。都知道的,強引力場的變化會對空間曲率造成波動,然後以光速傳播,這就是引力波。當銀心黑洞全部突然消失,整個銀河系的三維空間都會開始波動起來。


川陀太空問答


對銀河系而言,若要成為某個天體的中心,其質量必須遠大於所有圍繞其公轉的所有天體質量和。

對於多沒有中心恆星的多星系統,數量越多維持穩定狀態越難,這方面的話題可以參考三體中的描述。

在此,我們忽略其他天體的引力

F=GMm/R²=ma=mV²/R

對某一個恆星系,忽略其他星系的影響,只考慮中心,所以越靠近中心的恆心運動速度越快,當銀河中心消失,越中心的速度越快,按照消失那一刻的速度方向做勻速直線運動。

但是事實上沒這麼簡單,當銀河中心消失後,之前忽略的其他恆心的引力便不能輕易忽略了,於是在相近的恆星影響下,之前的所謂勻速直線運動就會開始偏離方向。

然後就是碰撞碰撞碰撞,形成一個類似圓環的圈逐漸擴散,和其他星系相遇,碰撞,融合。


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