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2000億恒星都繞著它轉,銀河系中心最亮的部分是什麼?
2023/11/13

    抬頭仰望天空,我們會發現明亮的太陽在我們頭頂照耀,太陽系中最亮的部分莫過于是我們的主恒星太陽了。地球的生靈在太陽光輝的滋養下茁壯成長,地球也因引力圍繞著太陽進行公轉。

地球公轉帶來的24節氣的變化

    除了白天的太陽,我們晚上還能發現天空分布了許多明亮的星星,這些行星就是太陽系外的恒星,數達2000億顆恒星組成了美麗巨大的銀河系。

    太陽系只處于銀河五大主旋臂的英仙臂和船底-人馬臂之間的微小的位置上,從北半球可以看到有一條漂亮的白帶貫穿了南北。

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太陽系

    從銀河系照片上看,我們會發現在銀河系這片星河中有一個處于中心的極亮的部分,并且所有的恒星都在圍繞它運行。那麼銀河系中心最亮的部分是什麼呢?為什麼2000億恒星都繞著它轉呢?

銀心

    美麗炫彩的銀河系狀如薄盤,其盤面直徑約18萬光年(約1702944000億公里),盤面平均厚度約2000光年。銀河系由銀心、銀核、銀暈和銀冕四部分組成,在薄盤的中心有一個呈球狀結構的直徑約13000光年的核球,這就是「銀心」。

銀河系的組成部分

    銀心是銀河系自轉軸與銀河系銀道面的交點,銀心距地球約2.6萬光年,是銀河系亮盤的中心,也是最亮的部分。但是,從地球上觀察卻發現位于人馬座方向的銀心并沒有照片上的那麼明亮。

天文學家們解答說,因為有大量星際塵埃分布在銀心和太陽系之間,它們阻攔了大部分來自銀心的可見光。

    若是沒有這些阻攔銀心可見光的塵埃,那麼在距離銀心兩萬多光年地球的夜晚上,我們將會看到更多、更加明亮的星星。銀河系中心的銀心為什麼那麼明亮呢?

銀心

    銀河系中分布了近2000億顆恒星,恒星們在內部進行核聚變,使其發光,其中有100億顆恒星分布在直徑僅13000光年的核球中,在銀心為球心的周圍50光年的空間中分布了上千萬顆恒星,而在周圍1光年的空間中聚集了約30萬顆恒星,越靠近銀心,恒星的密度就越高,質量也就越大。

    據質光關系原理我們可知,恒星質量越大,其光輝越是耀眼,銀心也顯得格外的明亮。

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可以想象若是太陽系處于銀心,那麼地球將會喪失黑夜,抬眼望去,整個天空都會布滿明亮的恒星。

人馬座A*

    銀河系的中心還有一個名為人馬座A*的超大質量黑洞。在它吞噬周邊物質的過程中經常會摩擦生熱,爆發出遠超黑洞正常發光150倍的光彩照人的X射線耀斑。耀斑持續時間約為1小時,隨后便不斷變暗,這更顯得銀心就像一閃一閃的霓虹燈一樣耀眼奪目。

人馬座A*

    最初的銀心中心并沒有黑洞,但隨著時間推移,銀心附近的一部分恒星因為內部燃料耗盡,在其自身巨大引力的作用下發生塌陷,隨著越來越多的恒星塌陷,小黑洞們逐漸形成。他們不斷吞噬著在他們引力范圍內更小的黑洞和物質,最終形成了新的黑洞 ——人馬座A*。

超大質量黑洞

    人馬座A*憑借巨大的引力不斷吞噬著周邊的恒星、行星、塵埃等物質逐漸壯大。有人說,黑洞強大的引力雖不能吞噬掉距離它很遙遠的處于最外圍的恒星,但是卻有足夠的引力可以使近2000億顆恒星們繞它轉動,最終形成眾星捧「洞」的場景。

    可是天文學家們經觀測發現,盡管人馬座A*能吞噬引力范圍內的眾多物質來使其壯大。可是它的質量也只是相當于太陽的415萬倍,僅占銀河系比重的二十四萬分之一,這針對銀河系來說只是微不足道的一小部分。

銀河系中樞黑洞

    我們根據牛頓的萬有引力可知,隨著兩個物體之間距離二次方的增加,兩者之間的引力會迅速衰減。以我們熟悉的太陽系為例,越靠近太陽的星球與太陽之間的引力作用越大,相反則越小,當距離過于遙遠時,星球就有可能逃脫太陽引力。

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    而人馬座A*憑借有限的引力主宰范圍和其相對較小的質量,根本無法控制銀河系數達2000億顆的恒星繞其轉動。那麼究竟是什麼原因導致如此多的恒星圍繞著銀心運行呢?

引力主宰者

    研究表明,銀河系中所有的恒星都具有引力,它們會吸引周邊的行星、塵埃等物質繞其運行,甚至兩顆恒星之間也會相互吸引,產生引力作用。由于銀河系有數以億的恒星,在各種的引力相互吸引相互疊加相互抵消之后,它們找到一個奇妙的平衡點——銀心。

銀河系中的黑洞

    銀心是它們共同的引力中心,銀心中心的恒星質量更大,密度越高,由中心往四周遞減,直至銀河系內所有的恒星都圍繞著它運行。至于人馬座A*恰巧出現在銀心的原因天文學家們暫時還沒有找到答案,但是根據目前觀測到的仙女座等星系中心也具有一個超大質量黑洞可猜測,幾乎所有的星系中心都有一個黑洞。

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    不過我們可以猜測可能是星系中心的恒星由于在不斷坍塌而形成眾多小黑洞,小黑洞們雖然在不斷吸收周圍的隕石、灰塵等物質而不斷壯大。由于質量引力還是無法與生產出它的主恒星抗衡而只能留在星系中心。

人馬座A*

    同理,看起來超大質量的人馬座A*黑洞由于質量和引力相對于銀河系過于渺小,也無法逃出銀心的控制。當然這一切也只是猜測,真正具體的原因還需要我們擁有了更先進的科技水平和觀測手段才能進一步解答。

總結

    在天文學家們堅持不懈的觀測下,我們明白了銀河系數以億計的恒星們由于彼此的引力產生了共同的引力中心。

人類對于宇宙的無限探索

    恒星們在控制住自身引力范圍內的行星們井然有序運行的同時,自己本身也在圍繞著中心按規律運行,而這個中心就是銀河系中由于恒星密度最大而產生的引力最強、亮度最亮的銀心。

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