2020-03-08 21:02:27 佚名

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銀河系是一個直徑20萬光年的棒旋星系，太陽系只是銀河系獵戶座旋臂內一顆普普通通的黃矮星，距離銀心區域2.3萬光年，以240km/s的速度繞著銀河系中心的巨型黑洞人馬座A*作公轉運動。

在引力起主導作用的宇宙空間內，銀河系上千億顆恆星都在繞著人馬座A*公轉，然而人馬座A*的質量只有太陽的430萬倍，要知道銀河系的總質量可是達到了太陽的1.5萬億倍！那麼究竟為什麼430萬倍太陽質量的人馬座A*可以讓1.5萬億倍太陽質量的銀河系全體恆星乖乖繞其公轉呢？

答案就在銀河系內的恆星分佈以及暗物質分佈之中：

在銀河系中心區域附近除了黑洞外還存在著數量眾多的球狀星團，每個星團內都有幾萬到幾十萬顆恆星，而這些恆星間距往往又非常近，密度更是達到了太陽周邊恆星密度的千倍以上。環繞人馬座A*的正是這些球狀星團，由黑洞和星團組成的巨大引力聚合體使得銀河系恆星乖乖繞其公轉。

標準宇宙學模型表明暗物質佔宇宙物質總量的23%，而普通物質只有4%。這意味著銀河系內部還分佈著質量巨大的暗物質，其準確質量在0.6萬億到3萬億太陽質量之間。遺憾的是暗物質雖然早已被發現了存在的證據，但卻至今都沒有探測到一個暗物質粒子。

430萬倍太陽質量的人馬座A*吸引著臨近的球狀星團，它們構成的引力聚合體於暗物質一起維持著銀河系的引力平衡。

宇宙探索未解之迷

答：據估計，整個銀河系存在數百萬顆黑洞，在銀河系中心附近存在上萬顆黑洞，但是目前科學家在銀河系中心發現並確定的黑洞並不多。

天文觀測數據表明，銀河系年齡大約136億年，NASA最新公佈的數據銀河系有1.5萬億倍太陽質量，存在近2000億顆恆星。

根據恆星演化模型，大質量恆星在演化末期有可能形成黑洞，這樣的黑洞一般在3~100倍太陽質量之間，然後通過吞噬其他星體，或者通過黑洞合併形成更大質量的黑洞。

大質量恆星的壽命一般都很短，在銀河系漫長的演化中，肯定形成了眾多這樣的黑洞，保守估計有數百萬顆，甚至有可能超過一億顆；但這樣的黑洞質量太小，已經吸光了近距離的物質，絕大部分相對平靜，人類很難發現它們。

當有行星被黑洞吞噬時，黑洞會釋放強烈的γ射線和X射線，然後被人類觀察到；如果黑洞和一顆恆星形成雙星系統，那麼人類可以通過觀察恆星的異常行為發現黑洞。

比如人類發現並確定的首顆黑洞“天鵝座X-1”，是由一顆8.7倍太陽質量的黑洞，和一顆大約30倍太陽質量恆星組成的雙星系統；天文學家首先發現黑洞發出的異常X射線，然後再通過恆星的軌道確定了黑洞的存在。

在我們銀河系中心，存在一顆大約400萬倍太陽質量的超大質量黑洞“人馬座A*”，周圍（3光年）還有一顆1300倍太陽質量的中等質量黑洞；在2018年，哥倫比亞的天文學家，在銀河系人馬座A*附近，一共發現了12顆黑洞，並在4月5日發表在《自然》雜誌上。

這些黑洞只是銀河系黑洞的冰山一角，據估計，在銀河系中心附近，存在上萬顆黑洞，但是絕大部分難以觀測，所以也叫做“隱形黑洞”；天文觀測還表明，靠近銀河系中心的恆星，基本都是些古老的恆星，平均年齡高達100億年，就是由於大質量恆星的年齡短，早已演化成中子星或者黑洞了。

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一組研究人員發現了我們星系中心附近存在數萬個黑洞的證據。在本週發表的一項研究中，哥倫比亞大學的 Chuck Hailey及其同事藉助美國宇航局（NASA)）錢德拉X射線天文臺觀察後指出，銀河系中心附近有大量的X射線雙星。他們稱他們的發現為“密度尖峰”。

黑洞是否會被看見，會不會有足夠大的空間看到黑洞？黑洞本身是不可見的，但科學家可以利用間接的方法驗證它們的存在。例如黑洞在吞噬周圍物質的同時，會釋放強大的X射線。通過“目擊”物質進入，可以檢測到黑洞。

X射線雙星系統是表示存在黑洞的元素。當來自可見恆星的氣體轉變為不可見的黑洞時，會產生可探測的X射線。當氣態物質向黑洞下落並升溫達到數百萬度時會產生X射線，並可檢測到轉移。

在我們銀河系的中心有一個名為人馬座A（Sgr A）的超大質量黑洞。研究人員發現了人馬座A周圍有14個X射線雙星系統。這些黑洞中的每一個與人馬座A的距離都在三光年內。12個X射線雙星系統在上圖中以紅色標出。其餘兩個X射線源。這兩個異常值具有“特徵性爆發”，這導致研究人員推測他們可能包含了中子星 - 並不是他們真正想要的。