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銀河系中心十分明亮,科學家發現,那裡藏著宇宙中最危險的天體
2022/03/12
2022/03/12

網上流傳的銀河系照片都有一個顯著的特點,那就是中心部分特別明亮,看起來亮度比邊緣部分的其它恒星的總亮度還要亮。這可不是藝術加工,實際上不管是在可見光波段,還是在紅外線、 X射線、伽馬射線等波段,中心區域都是如此的明亮!

那裡究竟有什麼呢,是啥東西能發出這麼明亮的光?

先認識一下銀河系。它是一個旋渦星系(旋渦星系中的棒旋星系),呈扁球體,中心厚(厚約1萬光年),邊緣薄(厚約2000光年)。核心凸起區域,也就是那塊亮度極高的區域,被稱之為銀核;四周的扁平區域則稱為銀盤。銀河系大約包含1,000億到4,000億顆恒星,其中9成的物質都分佈于銀核及銀盤中,最週邊則是銀暈。

銀河系主要有4個主旋臂,分別是人馬臂、獵戶臂、英仙臂和天鵝臂,人類所在的太陽系就位于獵戶臂內側的支壁(本旋臂)上。

關于銀河系的直徑有很多說法,但數值都在10~20萬光年這個范圍內,其中一種比較主流的觀點認為銀河系的直徑大約16萬光年。而我們的太陽大約位于銀河系的中間地帶,距離銀河系中心2.6萬光年。

宇宙中能發光的天體通常是恒星。一般來說越大的恒星看起來就越亮,不過無論是宇宙中已知質量最大的恒星「R136a1」還是體積最大的恒星「史蒂文生2-18」,它們都發不出如此耀眼的光芒。如果是恒星,顯然銀河系中心不可能只有一顆恒星。

其實,宇宙中的所有星系中心都非常明亮,因為中心區域的恒星密度大,數量多,那裡是整個星系的重力中心。觀測資料表明,銀河系中心區域的恒星主要是年齡在一百億歲以上的老年紅色恒星。

因為銀河系中心的恒星密度大,輻射高,所以這裡幾乎不可能誕生生命。如果地球圍繞著那裡的某顆恒星旋轉,那麼夜晚的天空將會如白晝一樣明亮。

經過長期的觀測研究,科學家發現銀河系中心如此明亮,不僅是因為那裡恒星數量眾多,更是因為那裡存在一個宇宙中極其危險的天體——黑洞。

黑洞是一種可以吞噬一切的危險天體,任何東西一旦掉進黑洞就再也出不來了。在宇宙中如果進行星際航行,遇到這種天體,就要提前調整航線避讓,要是被它的引力俘獲,就凶多吉少了。

黑洞按質量可分為微型黑洞、恒星級黑洞、中等質量黑洞和超大質量黑洞,目前普遍發現的都是恒星級的黑洞和超大質量黑洞。銀河系中心的那個黑洞就是一個超大質量黑洞,被稱之為人馬座A,科學家于1974年發現了它。

太陽的質量大約60萬億億噸,在宇宙所有恒星中質量已經排名中等,可人馬座A的質量大約相當于太陽質量的400多萬倍,真的是一個超級巨無霸。銀核的質量有很大一部分都被這個黑洞占了。正是它的存在,吸引牽動了周圍眾多的恒星,並成為了銀河系的中心,它甚至在某種程度上起到了塑造銀河系的作用。

人馬座A的質量雖然很大,尺度卻很小,僅相當于一顆體積很大的恒星。它雖然不會像恒星那樣自行發光,但在這種超級黑洞周圍存在一個尺度非常大的吸積盤。銀河系中心看起來如此明亮,其中很大的一個原因就是因為吸積盤的存在。

吸積盤是黑洞引力所俘獲的物質形成的盤狀結構。因黑洞引力的作用,這些物質在極高的運動速度下相互碰撞摩擦,便會發出極其耀眼的光芒,有的時候甚至遠遠超過其所在星系中其它恒星的總光度。

黑洞究竟有多危險?這麼說吧,像上面這種超級黑洞,甚至能夠在一瞬間吞掉一顆恒星。

實際上,幾乎所有星系中心都存在一個質量超大的黑洞,或許星系的形成就與這種超大質量黑洞脫不了關係。

銀河系中心的那個黑洞其實放眼宇宙並不大,比如目前已知第二大的黑洞是位于北天極獵戶座方向的Ton618,它距離地球104億光年,質量大約是太陽的660億倍,這可比人馬座A大多了。

至于這種超大質量黑洞是如何形成的,科學家們也還沒有弄明白,或許真的是靠不斷地吞噬周圍的天體成長起來的。細思極恐,那麼銀河系未來會不會被黑洞完全吞噬呢?

就講到這兒了,關注我,咱們下次見。

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