深空电报
银河系中心的黑洞有多大？我们是如何测算的？
人类赖以生存的地球，位于银河系猎户座旋臂边缘的太阳系中，从人类仰望星空开始一直都在探索，特别是我们所在的银河系，更是付出了难以想象的努力，当然我们现在已经知道，银河系的中心是一个黑洞，但它是如何发现的，它的质量又是根据什么原理计算出来的，请跟随本文来作个简单的了解！
一、银河系认知简史
曾经我们以为太阳就是银河系的中心，这和当年的地心说如出一辙，因为地球的自转以及观测设备的精度所限，我们观测到银河系的中心是太阳系也属正常，但随着观测数据的积累、技术的提升，渐渐发现银河系是一个庞大的星系，直径高达10万光年（最新观测认为银河系直径达20万光年），是一个棒旋星系。
整个银河系包括了1000-4000亿颗恒星，太阳系则位于猎户座悬臂的边缘，距离银心约为2.6万光年！
银河系在棒旋星系中属于SBb型，即有多条旋臂的棒旋星系，而银心则由于银盘面上尘埃的遮挡，影影绰绰一直都看不清楚。
二、黑洞是怎么发现的，银心黑洞又是怎么发现的？
黑洞曾经是相对论中预言的天体，当然在今年4月10日晚公布的M87*黑洞已经让各位亲眼目睹到5500万光年外M87星系中心的黑洞模样，但第一个黑洞是怎么发现的，银心黑洞又是怎么发现的，也许可能并不清楚，我们简单来了解下。
1、天鹅座X-1黑洞
这是位于天鹅座方向一个双星系统，是最早被认为是黑洞的系统之一，它在1965年被发现，是一个超强X射线源！它的发现要得益于附近的一颗蓝超巨星，这是一颗质量约为太阳20-40被，直径超过2500万千米，光谱为B0，星等为8.9等的变星！
而在它的附近有一个致密天体，一直通过它的洛希瓣在吞噬这颗蓝超巨星的气体，天文学家也是其吞噬物质时候发出的超强X射线发发现这个致密天体，根据受到的扰动，天文学家计算出这个看不见的致密天体的质量为太阳的8.7倍，奥本海默极限以上的天体都将坍缩成黑洞，因此这就是天鹅座X-1黑洞的来历。
上图是天鹅座X-1的射电成像图，左侧是一团稠密星际尘埃云，左侧X-1黑洞的强大喷流已经在这团尘埃云中吹出了一个“气泡”！
2、银心黑洞
尽管科学家一直都猜测银河系中心是一个巨大的黑洞，因为只有黑洞的质量才能HOLD住整个银河系超过数千亿个小兄弟，但怀疑归怀疑，科学是讲究证据的！当然随着X射线望远镜技术的成熟，银心黑洞Sgr A*黑洞也逐渐露出狰狞的面目！
与银道面附近的天鹅座不一样，银心的尘埃带更为厚实，在很多银心区域的星野照片中，我们就能发现银心区域那些斑斑驳驳的的画面，如下图所示：
各位可不要认为银心就是这样哦，只是因为银盘慢上环绕银心的尘埃带，太阳系位置望向银河系中心，中间相隔2.6万光年的星际尘埃，那个密不透光，即使密集的银心光线也无法穿透！
但X射线天文的出现拯救了天文学家，它超强的穿透力得以穿过高达2.6万光年的银盘面尘埃带，被在近地轨道上运行的X射线观测卫星发现！
上图是银心黑洞Sgr A*在2013年一次X射线耀斑爆发前后的动图对比，我们可以根据其X射线爆发的强度推断出银心黑洞一直在吞噬物质 ！
三、银心黑洞的质量是根据什么原理测算的？
看不见的银心我们很难计算它的质量，因为它没有一颗供它吞噬的巨大伴星，因此从引力扰动的基础上基本就已经把路子堵死了！但比较幸运的是天文学家观测到有数十颗恒星在围绕银心这个看不见的黑洞公转！
上图是ESO去除了银心尘埃干扰后恒星围绕银心公转的示意图，理论上我们可以根据任意一颗恒星，通过万有引力定律即可计算出银心的质量，公式如下：
理论上我们只要获知几个参数即可：
1、恒星和黑洞之间的距离
2、恒星的质量
3、恒星的公转轨道与速度
通过公转轨道与速度测算出恒星的“离心力”=相互之间的引力F，再从距离推算出黑洞的质量，但恒星在核球处同样受到尘埃带的影响，因此准确测得相关参数这非常关键！
对银心附近恒星的观测。实心圆圈为已经观测到的恒星位置，虚线则由观测结果推算出的恒星轨道。我们可以看到迄今位置只有S2完成了绕银心转动一周的运动！
请注意上图淡蓝色的轨迹，从1996-2016这21年中的15年内就已经完成了一次闭合公转，VLBI(甚长基线干涉测量技术)在1.3毫米至0.87毫米的波长上对银心附近20颗亮星进行了高分辨率的观测，其中这颗闭合公转的恒星S2对我们计算银心质量提供了极大的帮助，因为S2是唯一一颗在我们观测周期之内完成公转的恒星！
天文学家根据取得观测数据，计算出银河系中心黑洞Sgr A*黑洞的质量为太阳的430万倍，比早先观测计算的400万倍稍高一些！
四、VLBI（甚长基线干涉测量）技术
上文说到了VLBI技术，简单的说就是把几个小望远镜甚至是阵列用VLBI技术连起来，达到一个超大口径望远镜的观测效果，尽管它用的是在分辨率更低的电磁波段，但它使用更容易制造大口径与同步观测的射电望远镜，对目标进行超大口径的精细化观测！值得一提的是今年4月10日对M87*黑洞的成像用的就是VLBI技术！
上图是对银心观测时的VLBI阵列，其实银心黑洞的“曝光”早已结束，只不过M87*黑洞先处理了而已，对于Sgr A*黑洞的实体图像是指日可待的！
星辰大海路上的种花家
在回答这个问题之前，咱们先来了解一下银河系，银河系是一个拥有四条旋臂的棒旋星系，自内到外由银心、银核、银盘、银晕、银冕组成，银河系中央区域多数为老年红色恒星，
以白矮星为主，外围区域多为新生和年轻的恒星，利用放射性年龄测定法即核纪年法测定银河系中的老年恒星年龄为145亿岁，误差上下20亿岁，基本与宇宙138亿岁年龄相当。银河系直径大约10万光年，其中银核直径为2万光年，
我们太阳位于其中猎户支臂上，距银心2.6万光年。银河系大约有 1000亿――4000亿颗恒星，还有大量的星团、星云以及大量的星际气体和星际尘埃，整个可观测银河系总质量约为2100亿个太阳质量，其中全部恒星质量约为1000亿个太阳质量，这是我们银河系的基本情况。
在银河系的中心有一个超重黑洞（人马座A*），位于人马座A，是银河系最强的射电源，每11分钟旋转一圈。质量大约为440万个太阳质量，体积半径小于67亿公里。所有的恒星系都围绕银心公转，大家千万不要误会：所有的恒星并不是围绕这个黑洞在转，因为它虽然比太阳大得多，但比起整个银河系而言太小了，不足以担当中心天体的重任，只不过它恰巧处于银心区域而已（实际上只有它邻近的少量恒星在高速绕转它，其中有一个名为S2的恒星轨道速度达到5000公里/秒，周期为15.2年。这是表明这个人马座A*是个超大质量黑洞的有力证据。），而所有的恒星是围绕银心在转。不过大家还要注意：整个银河系的质量并不是集中在中心，在银河系边缘有大量的暗物质，理论上距中心大质量天体越远的恒星运动速度应该越慢，可实际上人们发现银河系边缘恒星的运动速度比根据银河系质量理论上计算的要大的多，于是人们猜测银河系一定存在看不见的暗物质，且处于银河系边缘。理论计算银河系总质量为10000亿个太阳质量，去掉可观测银河系质量2100亿个太阳质量，暗物质约有8000亿个太阳质量。
现在可知每个星系中心都有超大质量黑洞，质量约占星系的0.5%，咱们银河系中心的这个黑洞质量也不算特别突出，目前已知最大的黑洞是位于北天极附近的类星体Ton618中的超级黑洞，质量为660亿个太阳质量，体积半径3840亿公里。
物原爱牛毛1
天文学家已经宣布他们已经收集了位于银河系中心黑洞新数据。当科学家们将ALMA望远镜加入到用于研究黑洞的望远镜阵列中时，他们发现这个名为人马座A（SGR A）的超大质量黑洞的无线电发射源位于一个比先前所认为更小的区域。
这一发现可能表明，来自Sgr A的无线电喷射方向几乎直接指向地球。更多地了解Sgr A的挑战在于它有一团热气体阻止科学家捕捉到清晰的图像。通过将ALMA望远镜添加到射电望远镜网络中，科学家了解了这个黑洞更多信息，该团队已经能够确定阻挡我们从地球观察的光散射确切属性。去除大部分散射效应使得获得黑洞周围的第一张图像成为可能。通过观察光和热气体，研究小组已经确定了发射区域如此之小，以至于辐射源可以直接指向地球。观测到的无线电频率为86GHz。
该团队表示，大部分无线电发射来自一个只有3亿分之一度的区域，他们注意到该源具有不对称的形态。该团队的一名科学家表示，这可能表明无线电是由一个充满气体的圆盘发射而非无线电辐射源产生，但现在还没有确定的答案。Srg A是距离地球最近的超大质量黑洞，重约400万太阳质量。尽管是距离地球最近的超大质量黑洞，但它却离地球非常远。科学家说，它在天空中的表观尺寸不到1亿分之一度，就像从地球上看月球上的网球一样。
cnBeta
先强烈DISS其他回答：“银河系中心是一颗超大质量黑洞，质量可以达到太阳质量的400万倍，超强的引力让它控制着整个银河系的运行秩序！”，这是缺乏起码常识的胡说八道。
（银河系的心脏 人马座A）
银河系中心黑洞的质量（约400万太阳质量）和银河系的质量（约100亿太阳质量，可见物质，不包括暗物质）以及尺度（直径十万光年）相比是微不足道的。银河系虽然也是绕中心旋转的，但是和太阳系这种绕一质量极大的中心天体旋转的系统是完全不同的。考虑到引力传播的延迟性，这个问题是很复杂的，但绝不存在“超强的引力让它控制着整个银河系的运行秩序”的可笑说法，而且实际上，银河系周围暗物质还在其中发挥很大的作用（单凭银河系可见物质完全控制不住外围恒星的旋转啊）。只是在短距离内，银河系中心黑洞是可以让恒星以开普勒定律绕它旋转的。
银河系的总质量为10000亿个太阳质量，其中银河系全部恒星质量总和为1000亿个太阳质量，还有星团星云尘埃大约400万个太阳质量，比起银河系中的暗物质根本不算什么
补充：银河中心是黑洞，是观测得出的一个结论，人马座A区域有一个强大的射电源，并且有恒星围绕其运转，轨道周期只有15年，近拱点离射电源估计只有120AU，最大速度每秒5000km。这样估计下来这个射电源的质量是太阳的400万倍，所以推测这是一个黑洞。
战时灯火
银河系是一个有着数千亿恒星的庞大星系，这个星系的最初引力源就来自于星系中心的黑洞，天文学家们通过观测并且计算发现银河系中心黑洞人马座a*的质量大约相当于431万个太阳，它也是银河系中质量最大的单一天体，从体积上来看，它的事件视界直径大约为4400万公里，相当于3万个太阳的体积。
如今的天文观测技术已经有了很大的进步，大致能看到银河系中心的天体运行情况，但是由于黑洞本身是不发光的，所以想直接观测银河系中心黑洞是很难的，不过由于它质量非常大，所以它的引力也很大，其引力场影响了周围的很多恒星级天体，天文观测发现有数千个这样的天体直接受到它的引力影响，并且直接围绕它运行，由于这些恒心，都是发光的，天王学家们大致可以判断出其质量大小，然后根据这些恒星与银河系中心黑洞人马座a*的引力效应去计算出人马座a*的质量大小，由此才有了人马座a*的质量和体积数据。
如果人马座a*不吸收其他天体物质，那么黑洞的本质会使得它是不可见的，任何再先进的望远镜也无法看到它，因为望远镜都需要在某些电磁波波段去观察某些天体，如果黑洞不发出任何电磁波，那么它就是完全隐身的，不会被看到。
好在银河系中心的物质够丰富，黑洞强大的引力使得一些物质向它靠拢，并被它加速到提高的速度，而且这些物质在黑洞强大的引力下被撕扯成基本粒子，这些物质在围绕黑洞旋转的过程中相互间的碰撞也激发出了巨大的能量，这些能量的释放使得黑洞的事件视界之外十分明亮，因此作为一种天体的黑洞并非是不可见的，有的黑洞还是非常明亮的，比如已知宇宙中最亮的单一天体Ton618类星体，就是一个巨型黑洞，它发出的光都是它周围的吸积盘发出来的。
近日有外媒报道美国加州大学洛杉矶分校的天文学家们利用夏威夷的凯克天文望远镜发现了银河系中心黑洞在亮度上的巨大变化，在今年的5月13日那天，人马座a*在两个小时的时间中突然变亮了75倍，这是之前从未看到的事情，这标志着银河系中心黑洞很可能在短时间中吸收了大团的物质。
科学家们分析后发现这亮光可能来自于黑洞周围的G2和S2两个天体与银河系中心黑洞的交互作用，其中G2被认为是一片气体云，2014年时它曾在距离人马座A*不到36光时（光速奔跑36小时的距离）处掠过；
S2则是银河系中心区域的一颗著名恒星，2018年5月时，S2曾运行到距离人马座A*仅17光时处。
由于距离银河系中心太近，它们都有可能被黑洞撕裂一部分吃掉，当其被撕裂的部分位于黑洞的吸积盘位置的时候，光度就会陡然增加。所以银河系中心黑洞突然变亮，很可能是如上两个天体已遭遇不测，这是激发黑洞变量的最有可能的因素。
科普大世界
银河系中心黑洞不可能只有一个，而是很多个，最大的那一个质量是太阳质量的400万倍以上。
研究小组通过对钱德拉太空望远镜的观测数据研究发现在银河系中心人马座A*附近至少存在300多个恒星级黑洞，以及大约10000个孤立的黑洞。而这仅是猜测的部分，在银河系中心可能拥有多达几万个小型黑洞。
人马座A*可能是最大的那一个，其视界直径达4400万公里，差不多是从地球到火星时最近的距离了，这是一张长着4400万公里长的倾盆大口。
黑洞是不会被看见的，所以观测那里空无一物，但是黑洞周边的事物却很诡异，比如恒星的运转轨道，如下：
可以看出恒星在靠近中心“空无一物”的地方时，速度明显加快，远离时速度变慢，就证明那里存在一个看不见的致密天体，答案就只能是黑洞了。
个人浅见，欢迎评论！
科学船坞
在银河系中心的超大质量黑洞被称作人马座A*，质量大约是太阳的430万倍。这个黑洞的半径大约为2200万千米，即0.147天文单位，相当于太阳和地球平均距离的七分之一。天文学家发现人马座A*是一个无线电源，这是由一些气体和尘埃在落向这个黑洞的过程中被加热所产生的。而在这个黑洞周围，还存在一些绕行速度极高的恒星，轨道速度高达5000千米/秒，相当于光速的六十分之一，这是表明人马座A*是一个超大质量黑洞的最有力证据。据估计，由于霍金辐射，人马座A*会辐射出微不足道的温度，大约为10^-14开氏度。此外，整个银河系中的恒星并不是因为人马座A*的引力而围绕银心旋转，因为这个黑洞的质量与整个星系的质量相比微不足道。银河系的质量中心位于银心，这才是恒星绕银心运动的原因，人马座A*只是恰好位于银心罢了。
在宇宙中，有些超大质量黑洞的质量远大于人马座A*，可以达到太阳质量100亿倍以上。例如，在超巨椭圆星系Holmberg 15A的中心存在一个质量为太阳100亿倍的超大质量黑洞。而目前已知质量最大的黑洞是TON 618，其质量达到了太阳的660亿倍。
人马座A*是一个相对宁静的超大质量黑洞，而宇宙中还存在一些十分活跃的黑洞，它们被称作类星体。在这些黑洞周围，围绕着高速旋转的气体和尘埃，物质的剧烈摩擦释放出了极强的电磁辐射，足以覆盖它所在的整个星系，使其即便在宇宙深处也能从地球上被观测到。例如，TON 618就是一个类星体，这是一个极其明亮的类星体，亮如140万亿个太阳。
火星一号
答：银河系中心黑洞大约是430万倍太阳质量，名称“人马座A*”，距离地球2.6万光年，黑洞的史瓦西半径约1270万公里。
在地球上，普通望远镜是无法直接观测到银河系中心区域的，因为在之间存在大量的星际尘埃的气体，科学家通过X射线望远镜和射电望远镜，才得以看到银河系中心周围的恒星分布情况。
经过长达十多年的追踪，科学家发现银河系中心周围的恒星运动速度极快，是太阳系绕银河系公转速度的五十多倍，而且他们都在绕着一个共同的“未知天体”运动，就好像所有恒星都在绕着“一片虚无”运动一般。
科学家计算了各恒星的绕行情况，计算出这个未知天体的质量，大约是太阳质量的430万倍，在现有理论中，唯有黑洞可以达到如此巨大的质量，而且该天体不发光也正是黑洞的独特性质。
于是，科学家可以确定地说，在银河系中心，就是一个超大质量黑洞；而且在银河系中心附近，恒星分布非常密集，这些恒星普遍年龄较大，还分布着许多中子星、白矮星和小型黑洞。
相对于其他大星系，银河系中心黑洞还不算大，比如：
（1）距离银河系最近的大星系——仙女星系，其中心黑洞质量是太阳质量的3300万倍；
（2）距离地球2939万光年的草帽星系，其中心黑洞质量是太阳质量的10亿倍之多；
（3）距离地球104亿光年的黑洞Ton 618，是人类目前发现质量最大的黑洞，质量是太阳的660亿倍，史瓦西直径有3840亿公里，是日地距离的2500多倍。
好啦！我的答案就到这里，喜欢我们答案的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！
艾伯史密斯
千百年来横贯夜空的银河给人类带来无限的遐想，随着天文学的进步，我们知道了太阳系身处于银河系之中
银河系是一个最少由2000亿颗恒星组成的星系，这些恒星都围绕着银河系中心旋转，科学家观测发现，在银河系的中心位置存在着一个430万倍太阳质量的超级黑洞“人马座A*”，那么人马座A*黑洞究竟是如何被发现，又如何测定其质量的呢？ 
答案要从银河系本身的结构说起，目前科学界普遍认为银河系直径长达16万光年，由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成，我们坐落于猎户座臂上，距离银河系中心足有2.6万光年之遥。 如此遥远的距离加上尘埃带的阻挡使得光学望远镜无法看到银河系中心的景象，因此只有使用穿透力更强的x射线望远镜才能突破尘埃带，看到超大质量黑洞“人马座A*”。
2012年，钱德拉太空望远镜观测到人马座A*迄今为止最明亮的耀斑爆发，此次爆发的强度也证明了人马座A*一直在不断吞噬周围物质来壮大自己的质量。
相比于黑洞的发现，测定其质量显然更为困难，从1996年到2016年，欧洲南方天文台对银河系中心数十颗绕人马座A*公转的恒星轨道进行了持续观测，其中一颗编号为S2的恒星用了15年的时间完成了绕人马座A*的一次闭合公转。 
天文学家根据S2恒星的公转速度以及与黑洞的位置通过万有引力最终计算出，人马座A*的质量相当于430万颗太阳！
宇宙探索未解之迷
银河系中心有黑洞基本没有多大争议，关键现在还不确定黑洞的数量。科学家保守估计也得数万个黑洞。除了银河系，天文学家认为质量较大的星系中心一般都有超大型黑洞。
当然，银河系中心是黑洞的孕育地，这里天体密度最大，也有大量可供黑洞吞噬的“食材”。
黑洞中心的超级大黑洞有时也被认为是人马座A*。但是最新的研究发现，人马座A*只是人马座A里面的一个致密电磁辐射源，其旋转周期大约十分钟 ，所以有的科学家认为人马座A*只是距离这个超级黑洞很近而已，而并不是处于这个黑洞之中，要不然也不会发射出强烈的辐射源。科学根据距离超级黑洞视界周围的人马座A*发出的辐射以及引力透镜可以间接地研究这个超级黑洞，当然我们现在多了一个新的工具研究它，那就是引力波。
科学家曾大胆估计，银河系中心的黑洞质量下限起码是太阳质量的400万倍，上限还不清楚。
银河系诞生之初，中心地带是恒星的摇篮，其中有大量的气体星云，伴随着星系的旋转，这些星云变成了大吸积盘。
这个大吸盘的角动量基本可以带走周围所有的物质，于是越来越多的物质进入吸盘。在引力的作用下，吸盘中心的原子逐步克服了电子和中子简并压力，并形成原始黑洞。
在100亿年内，这个超级黑洞一直都在吃。保守估计，目前这个超级黑洞周围10光年存在数万个中型和小型黑洞。
当然，现在哥伦比亚大学的天体物理学家门发表了最新有关银河系中心黑洞的研究，并将成果发在《自然》杂志上。
该研究认为，银河系中心黑洞半径可能4000万千米，是太阳质量的四百万倍，距离地球两万六千光年。
