仰望天空,我们会发现明亮的太阳照耀着我们。太阳系中最亮的部分是我们的主星,太阳。地球上的生物在太阳光辉的滋养下茁壮成长,地球靠引力绕着太阳转。

地球公转带来的二十四节气变化

除了白天的太阳,我们还可以在夜晚的天空中发现许多明亮的星星。这些行星就是太阳系外的恒星,亿颗恒星组成了一个美丽而庞大的银河系。

太阳系只是在英仙座臂和银河系五个主要旋臂的底部半人马座臂之间的一个微小位置。从北半球开始,一条美丽的白带贯穿南北。

太阳系

从银河系的照片中,我们可以发现银河系的中心有一个明亮的部分,所有的恒星都在围绕它运行。那么星系中心最亮的部分是什么呢?为什么亿颗恒星围绕它旋转?

银心

美丽多彩的银河系就像一个薄薄的圆盘,直径约18万光年(约亿公里),平均厚度约光年。银河系由四部分组成:银心、银核、银晕和银冠。在薄盘的中央,有一个直径约光年的球形核球。这就是“银心”。

银河系的一部分

银心是银河系自转轴与银河系银道面的交点。它距离地球约光年,是银河系亮盘的中心和最亮的部分。但是从地球上看,发现人马座的银心并没有照片上那么亮。天文学家回答说,由于大量星际尘埃分布在银心和太阳系之间,它们阻挡了银心发出的大部分可见光。

如果没有阻挡银心可见光的尘埃,我们将在晚上看到更多更亮的恒星,距离银心超过20,光年。为什么银河系中心的银心那么亮?

银心

银河系中分布着近亿颗恒星,恒星内部经过核聚变使其发光。其中,亿颗恒星分布在直径仅1.3万光年的核球中,数千万颗恒星分布在以银心为球心的50光年左右的空间中,而约30万颗恒星聚集在1光年左右的空间中。离银心越近,恒星的密度越高,质量越大。

根据质量-光度关系的原理,恒星的质量越大,它的光辉就越耀眼,它的银心就越明亮。可想而知,如果太阳系在银心,那么地球就失去了黑夜,抬头望去,整个天空都是明亮的星星。

人马座A*

银河系中心还有一个名为人马座A*的超大质量黑洞。在吞噬周围物质的过程中,往往会摩擦生热,爆发出比黑洞正常光线高倍的辐射性X射线耀斑。耀斑持续一个小时左右,之后不断变暗,使得银心像闪烁的霓虹灯一样耀眼。

人马座A*

最初的银心中心并没有黑洞,但随着时间推移,银心附近的一部分恒星因为内部燃料耗尽,在其自身巨大引力的作用下发生塌陷,随着越来越多的恒星塌陷,小黑洞们逐渐形成。他们不断吞噬着在他们引力范围内更小的黑洞和物质,最终形成了新的黑洞——人马座A*。

超大质量黑洞

人马座A*凭借巨大的引力不断吞噬着周边的恒星、行星、尘埃等物质逐渐壮大。有人说,黑洞强大的引力虽不能吞噬掉距离它很遥远的处于最外围的恒星,但是却有足够的引力可以使近亿颗恒星们绕它转动,最终形成众星捧“洞”的场景。

可是天文学家们经观测发现,尽管人马座A*能吞噬引力范围内的众多物质来使其壮大。可是它的质量也只是相当于太阳的万倍,仅占银河系比重的二十四万分之一,这针对银河系来说只是微不足道的一小部分。

银河系中枢黑洞

我们根据牛顿的万有引力可知,随着两个物体之间距离二次方的增加,两者之间的引力会迅速衰减。以我们熟悉的太阳系为例,越靠近太阳的星球与太阳之间的引力作用越大,相反则越小,当距离过于遥远时,星球就有可能逃脱太阳引力。

而人马座A*凭借有限的引力主宰范围和其相对较小的质量,根本无法控制银河系数达亿颗的恒星绕其转动。那么究竟是什么原因导致如何多的恒星围绕着银心运行呢?

引力主宰者

研究表明,银河系中所有的恒星都具有引力,它们会吸引周边的行星、尘埃等物质绕其运行,甚至两颗恒星之间也会相互吸引,产生引力作用。由于银河系有数以亿的恒星,在各种的引力相互吸引相互叠加相互抵消之后,它们找到一个奇妙的平衡点——银心。

银河系中的黑洞

银心是它们共同的引力中心,银心中心的恒星质量更大,密度越高,由中心往四周递减,直至银河系内所有的恒星都围绕着它运行。至于人马座A*恰巧出现在银心的原因天文学家们暂时还没有找到答案,但是根据目前观测到的仙女座等星系中心也具有一个超大质量黑洞可猜测,几乎所有的星系中心都有一个黑洞。

不过我们可以猜测可能是星系中心的恒星由于在不断坍塌而形成众多小黑洞,小黑洞们虽然在不断吸收周围的陨石、灰尘等物质而不断壮大。由于质量引力还是无法与生产出它的主恒星抗衡而只能留在星系中心。

人马座A*

同理,看起来超大质量的人马座A*黑洞由于质量和引力相对于银河系过于渺小,也无法逃出银心的控制。当然这一切也只是猜测,真正具体的原因还需要我们拥有了更先进的科技水平和观测手段才能进一步解答。

总结

在天文学家们坚持不懈的观测下,我们明白了银河系数以亿计的恒星们由于彼此的引力产生了共同的引力中心。

人类对于宇宙的无限探索

恒星们在控制住自身引力范围内的行星们井然有序运行的同时,自己本身也在围绕着中心按规律运行,而这个中心就是银河系中由于恒星密度最大而产生的引力最强、亮度最亮的银心。

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