用户4519851333155
早在上个世纪,天文学家就已经注意到,银河系的中心有一个强大的无线电波源。此后,对银心中的一些特殊恒星运动的长期跟踪研究表明,那里有一个质量超过太阳400万倍的超大质量黑洞,它被称为人马座A*。据估计,这个黑洞的视界半径大约为1300万公里。既然银心中存在一个大型黑洞,为什么那里却非常明亮?
事实上,不仅银河系中心有超大质量黑洞,很多大型星系中也有,例如,仙女座星系中心存在一个质量为太阳1亿倍的超大质量黑洞,而不久前首次被拍摄到的M87星系中心黑洞的质量更是高达太阳的65亿倍。但这些星系的中心也是看起来非常明亮,看不到巨大的黑洞。
虽然超大质量黑洞非常大,并且还会把光吞噬掉,但由于在星系中心区域存在着数量极多、密度极高的恒星,这使得我们会看到非常明亮的星系中心,而不是一个黑色的空洞。
以银河系中心为例,在1立方秒差距(相当于34.65立方光年)的空间中,分布着多达1000万颗恒星,这个恒星密度是太阳附近空间的5000万倍。这意味着银心附近的恒星平均距离仅为大约1000 AU(1 AU约等于1.5亿公里)。倘若我们身处银心,将会有大量的恒星照亮地球夜空,亮度相当于200个满月,夜空中将可以看到100万颗亮度高于天狼星的恒星。
星系中心的超大质量黑洞被大量恒星的光芒所阻挡,而且距离又非常远,我们很难透过那些亮光看到黑洞。只有通过口径巨大的天文望远镜,才有能力分辨出星系中心的超大质量黑洞,例如,为了捕捉到5000多万光年外的M87星系中心黑洞,天文学家所用的望远镜口径相当于地球直径。
即便如此,我们也无法直接看到黑洞,因为黑洞不但不发光,而且还会把光完全吸收进去。不过,由于星系中心的超大质量黑洞往往会吞噬大量的气体云,它们的周围会产生一个发光的吸积盘,由此可以衬托出黑洞的视界轮廓。
除了密集的恒星之外,还有星际尘埃也会阻挡我们观测银心黑洞。事实上,由于银心方向上分布着大量的星际尘埃,我们就连明亮的银心都看不到。只有借助波长较长的波段,才能穿透星际尘埃,看到明亮的银心,并且窥探到银心黑洞。
尽管银心中有质量巨大的黑洞,但它的存在并不会影响到银心中的绝大部分恒星,更不会影响到整个银河系中的恒星。只有极少数距离十分接近的恒星,它们的运动才会直接受到人马座A*的引力束缚。也正是通过这些特殊的恒星,天文学家得以了解人马座A*的性质。
对于那些不在银心方向的河外星系,我们从银盘的其他方向进行观测,受到星际尘埃的阻挡很少,所以我们很容易看到河外星系的明亮中心,甚至还有超大质量黑洞。
火星一号
银河系的中心话说是一个黑洞,但是银心(黑洞)为什么会发光呢?
这是一个比较有趣的话题,在大家的认知中黑洞是不会发光的!而银心黑洞也没有任何悬疑,因此银心黑洞不会发光就成了理论推导的唯一准确答案!但事实上我们从很多星野照片,或者展现银河的效果图中发现,银心是整张银河系照片中最明亮的那一部分,这不是和我们的认识相悖吗?
一、银心黑洞有多大?
银心黑洞Sgr A*位于人马座核心区域,总质量大约是太阳的400万倍,据此质量计算它的史瓦希半径大约为1200万千米,如果按不可见区域为史瓦希半径的2.5倍算,那么其不可见区域半径约为3000万千米!当然这个尺寸在我们看来是一个巨大的存在,那么它在2.6万光年外的地球上看起来有多大呢?
大约小于3.6×10^-6角秒
甚至取值9位小数计算器都算不出这个角度,肉眼的理论分辨极限角度是1角秒,而这个角度大约是这个最小分辨的三十万分之一,我们不可能看到这个黑洞,即使哈勃也不行!
二、既然哈勃都看不到,那我们是怎么知道那里有一个黑洞?
太阳系位于银道面上,跟太阳系黄道面上的尘埃带一样,银道面上也有一个尘埃带,跟银河系大量恒星一起围绕银心公转,因此我们在可见光波段的观测都被这些尘埃带给遮蔽!那么人类就束手无策了吗?完全不会,因为黑洞有一个特征,它会吞噬周围大量的星际物质,这些物质在掉落黑洞视界前会被极度压缩,而释放出几乎所有电磁波段的辐射!因此在钱德拉硬X射线望远镜的视角里,银心黑洞Sgr A*黑洞是一个非常明显的X射线源,因为X射线超强的穿透力得以穿透厚厚尘埃带让人类得以窥见银心的真相!
上图是银心X射线耀斑爆发的过程,随着物质吞噬将会爆发出强大的X射线辐射!尽管这是间接的方式观测到了这个天体,但比起另一种方式来仍然要直接得多!
上图是围绕银心黑洞公转的恒星,从这些恒星的轨迹中可以看出它们都在围绕一个看不见的天体公转,而根据这些恒星的质量以及它们的周期计算出这个看不见的天体的质量!
三、看不见的银心黑洞,那么核球处的光来自哪里呢
要不怎么说是核球呢,因为银心黑洞巨大的质量使得大量的恒星都在围绕银心公转,在核球处的密度比太阳系附近的恒星密度高5000万倍,在银心附近恒星之间的平均距离大约小于1500亿千米,大约是日球层顶距离的十倍!如果地球处在此处,那么天空中将会有大量的星等超过-12等的恒星存在,也就是说天空中到处都是农历12-13左右的月亮,想象一下这样的场景,是一种何等壮观的景象!
上述星等根据距离太阳1500亿千米外的视星等计算,计算公式如上图,各位有兴趣可以验算一下!但各位不要高兴得太早了,假如地球身处此地,那么可能根本就不会诞生生命,因为如此大量的恒星的超强辐射将会分分钟消灭地球上的生物!因此尽管此处景色宜人,但却不宜久留!而且银河系的宜居区域也远在这个位置以外!太阳系诞生的2.6万光年处是相当不错的一个风水宝地!
似乎从这一点来看,我们人类可是宇宙中的幸运儿!但各位要知道的是银河系的宜居带高达数万光年,也许我们不过就是众多幸运儿中的一个而已,毕竟银河系有高达1000亿至4000亿颗恒星,即使删减掉90%的恒星,那么依然是一个庞大的数字,各位还会觉得茫茫宇宙就只有我们一个生命星球?
星辰大海路上的种花家
银河系中心是一个黑洞,不知是哪里来的说法,相信这种说法的人什么叫银河系?什么叫宇宙?银心在哪里都没有搞清楚。银河系实际上就是由太阳,地球,月球三个中心点构成的立体空间,地球中心才是银河系的中心点,同时也是宇中心点即宇宙中的宙。银河系实际上就是地球运行轨道或称地球自转的混滑剂,宇宙除了太阳能发光发热外本身就是一个黑洞,而且太阳光和热也是在黑洞的制约下形成的,所以黑洞和银河系只是一种现象,而非真实物体,太阳中心和地球中心是垂直相连的,因而也是太阳光热抵达地球的唯一通道,一旦稍微偏离一点就会造成银河系的黑洞,在天文学中叫做日食,所谓“日食”实际上是地球与太阳运动对接舜间。
我的这种角解释是不是合理请网友们批评指正
手机用户5828008812
银河系中央物质更加稠密,分布着更多的恒星,释放的能量和光子使得银心看起来更加明亮,和太阳系一样,最明亮的部分是太阳。
星系的形成大致和恒星系的形成一致,在星云内部物质不断聚集,形成超大质量天体,然后周围较远的星云就形成围绕中央旋转的星体,只是银河系中心的天体可能是黑洞等超大质量天体,巨大的引力不断的吞噬周围的小型星球和星云,因此在银河系中心物质更加稠密,同时也更有利于恒星的形成。
恒星、黑洞之所以可以不断地向外释放能量,正是因为它们的质量超大,物质质量转化为能量向外释放。星系中心分布的大量恒星和星云,因为能量高、温度高,星云也是由等离子体、高能粒子组成,物质中电子跃迁的时候,也会释放出一些能量和光子,各种星体的活动更加剧烈,不断地形成和死亡,又向外喷射物质和能量。
因为距离遥远,我们常看到的银河系全景图,实际上是用捕捉各种频率的射线图像合成的,我国FAST天眼建设的目的之一就是捕捉宇宙中的中性氢,用于了解星系悬臂,并且通过观察星系的碰撞融合来研究星系的运动。
翁海峰1
那是因为越到银心,恒星越多,所以就越亮啊...中心的黑洞你又看不到。只能看到环绕它的众多恒星。
银盘中心隆起的近似于球形的部分叫做核球,在核球区域恒星高度密集。核球中心有一个很小的致密区,叫做银核。银盘外面是一个范围更大,近于球形的区域,其中物质密度比银盘中低得多,叫做银晕。银晕外面还有银冕,它的物质分布大致也呈球形。