03.31 一張圖告訴你,主宰銀河系的到底是什麼樣的天體

我們都知道,銀河系的主宰是一個超大質量的黑洞,整個銀河系都在圍繞著它運行,另外我們還知道,黑洞是一種密度極大、時空曲率極高、體積極小、引力極強的天體,在黑洞的事件視界之內連光都不能逃脫,也就是說,我們是看不見黑洞的。那麼問題就來了,既然我們看不見黑洞,那

憑什麼說黑洞就是真實存在的呢?

一張圖告訴你,主宰銀河系的到底是什麼樣的天體

事實上,至今為止,黑洞都沒有被直接觀測到,但科學家們通過其他的方式找到了黑洞存在的最直接的證據!我們先上圖。

一張圖告訴你,主宰銀河系的到底是什麼樣的天體

上面這張圖是美國加州大學洛杉磯分校的科學家,利用夏威夷島上的凱克望遠鏡,對銀河系中心的一些巨大的恆星進行了長期追蹤,花了20年的時間繪製而成。解釋一下,圖中心的那個五角星就是銀河系的中心位置(它是畫上去的,事實上那裡什麼都看不見),其他的那些光球就是銀河系中心附近的恆星。

從上圖我們可以看到,銀河系中心的恆星都在圍繞著一個未知的天體進行公轉運動。眾所周知,地球之所以圍繞太陽公轉,是因為太陽的質量遠遠大於地球,同理,這個未知天體的質量也應該遠遠大於圍繞著它公轉的恆星。雖然這個未知的天體看不見,但是那些明晃晃的恆星卻非常容易觀測到,科學家可以直接的測量到相關恆星的質量,並利用物理學的相關公式,計算出這個未知天體的質量,通過計算,得出這個未知天體的質量約為420萬個太陽的質量。

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得出了質量後,現在再來看看這個未知天體的體積。我們可以看到,在這些恆星中,有幾個恆星的軌道幾乎是擦著這個未知天體的邊上而過,這就說明這個未知天體的體積是相當的小。這很好理解,如果它體積大了,當恆星運行到它附近的軌道時,就會被吞噬掉。同樣的,科學家根據對相關恆星的測量數據計算出了這個未知天體的半徑約為1200萬公里。

現代物理學指出,當一個物體的半徑小於其史瓦西半徑時,就被稱之為黑洞,比如說地球的史瓦西半徑約為0.9釐米,也就是說把地球這麼大質量的物體,壓縮成半徑0.9釐米的球體,地球就成了黑洞。其計算公式如下:

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其中G代表引力常數、C代表光速、M是物體的質量,r則為史瓦西半徑,科學家將這個未知天體的數據代入公式,其計算結果是這個未知天體的半徑小於其史瓦西半徑,由此確定這個未知天體就是一個真實存在的黑洞。因為除了黑洞以外,沒有任何的天體能夠有同樣的表現

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這是典型的排除法,就好像一個屋子裡丟了一件東西,當時屋子裡有5個人,但其中的4個人都有確切的證據表明東西不是他們拿的,那麼剩下的那個人肯定就是小偷了。利用同樣的方法,科學家們還在宇宙空間中找到了不少另外的黑洞,例如天鵝座X1。


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