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拽著4000億恒星旋轉!異常明亮的銀河系中心里,到底藏著什麼?

太陽系的行星圍繞著太陽旋轉,而無數個太陽系這樣的星系圍繞著銀河系旋轉,那麼銀河系的中心究竟是什麼呢?從哪里來的神奇力量足夠拽動這麼多數量的恒星?神秘的宇宙中心究竟有哪些神秘力量的存在?

接下來讓我們走進浩瀚的宇宙天地間來一起探索吧。

銀河之探

我們的銀河系直徑可達到12萬光年,是橢圓盤狀螺旋結構的巨型棒旋星系,銀河系有4條懸臂:2條主要旋臂和2條未形成的旋臂組成,旋臂之間相距4500光年。

經過科學家們展現的勘測圖我們不難發現,銀河系的總體像一個巨大的旋渦,周圍星星點點圍繞其旋轉,包括我們的太陽系在內。而我們的太陽位于銀河一個支臂獵戶臂上,銀河系邊緣暗淡,中心地帶是明亮地區。

但是對于銀河星系這般探索和認知,人類是經歷的漫長的探索歷程才有了巨觀的了解。

對于銀河系的探索要從18世紀說起:威廉·赫歇爾用自制望遠鏡和統計法首次確認銀河是扁平狀圓盤結構,這也是發現天王星的英國皇家天文學會第一任會長。

之后,又于1845年,愛爾蘭一位名叫威廉·帕森思的有錢地主斥巨資建造了1.8米口徑的望遠鏡,借助其觀測到正對著我們的M51星系,又手繪出它螺旋狀的圖,自此以后才對銀河星系的螺旋結構有了直觀的認知。

之后的沙普利、哈勃等躬耕于宇宙探秘的大牛們沿用這樣的方法,手繪、勘測再研究先進設備不斷完善對宇宙認知的設備,才逐步讓我們人類,連太陽系都沒出去,卻知道了銀河系的真面目,探索到螺旋結構背后是更為宏偉的旋臂結構。

所謂旋臂結構,通俗化理解就是一端不產生固定支座卻可以另一端可以自由平行或垂直旋轉。直到21世紀,科學技術又有了新的跨越。

主要體現在現代大規模巡天計劃相比傳統的望遠鏡更加容易能獲取海量和直觀的天體觀測數據。經過不斷的經驗積累、實驗和數據的記錄,為我們銀河系的螺旋結構提供了海量新證據,這一次是在事實上基本確認 銀河系是一個棒旋星系。

核球呈棒狀的銀河系

作為棒旋星系,空間無窮無盡,究竟會有多少星體存在呢?

銀河系自內向外分別由銀心、銀河、銀盤、銀暈和銀冕組成,中心直徑約為2萬光年,厚度1萬光年,由高密度恒星組成。

這些恒星都有著100億年以上的生命史,通常也被認作是老年紅色恒星。那麼在這段漫長的時光,老年紅色恒星也度過了自己的漫漫歸途,因而也更具自己閃光的能量。

自然,在這段銀河系空間聚集了數量很多的恒星。

據統計,在銀河系最中心附近的每立方光年空間中,存在著多達39萬顆恒星,這意味著在距離中心3.26光年之內,超過四千萬顆恒星,在距離中心2.6萬光年的位置,恒星數量非常稀少,我們的太陽系正處在這個位置,距離最近的恒星也有4.22光年。

恒星密度僅有銀心的數千萬分之一,密集恒星匯聚在銀河中心地帶, 使得銀河系核心區域亮度極其驚人,那麼最閃爍的星河中心又是什麼能牽引著整個銀河系數千億顆恒星呢?

解密探索銀河系中心

首先要確認的一點,銀河系的中心到底有沒有光呢?或者說,銀河系的星光和我們肉眼所見的光亮一樣嗎?

如果從銀河系中心區域核球來看,那它本身就有發光的本領,而且光能極其強大。這是由銀河系本身的形狀特征決定的,銀河系展現出來有一段偏平的盤面,也就是銀盤,由一個薄盤和一個較厚但是密度較低的厚盤組成,而核球是銀盤中心一個隆起的結構,核球的中央部位被稱作銀核,那里有著密集的恒星群。

也就是說,這些光是由恒星產生的。可以這麼理解來看,將一顆玉石打磨,先將兩側打磨成玉盤,之后又將中部打磨圓潤,那麼中心部位自然透著最閃耀的光澤,銀河系的構造也是大致如此。

因此,在最初的階段,科學家們認為銀河中心閃耀的原因在于它中心可能存在一顆巨大的恒星體,也就是一塊玉器最閃耀的中心區域。

但隨著勘測設備的完善,慢慢發現 不可能獨立存在發光體,而后科學家們在銀河系中發現了很強的射電源,被命名為「人馬座A」的射光源,看不到那里的天體發出的任何一點可見的光。

相關研究又表明,在其人馬座A周圍有著強烈的噴流,吸積盤和噴流共同產生了射電波段和X波段的輻射,同時產生了可見光波段的亮光,因此在這各方作用下發出強光。

而后科學家又利用紅外波段,對銀心方向的十幾顆比較亮的恒星進行長期的監測,描繪運動軌跡,根據若有若無的軌道重疊交錯分析后,發現這些恒星體都被來自人馬座A的一個天體強有力的引力牢牢地拖拽。

如此強勁的引力大約需要集中400萬個太陽的質量,此后科學家們發現銀心中巨大的引力質量都集中在一個很小的范圍內,而后推測出這個 狹小的范圍僅有可能是黑洞。因此科學家們推斷在銀河系的中心地帶,也就是 閃閃發光的光源被判斷為是一顆大質量的黑洞

天文學家相信,人馬座A的這些觀測為我們提供了很好的證據,再結合經驗判斷,銀河系中心確實存在超大質量黑洞,大約有幾百億個太陽的質量,繼而又推測出它的影響力有限,僅能對周圍恒星產生引力,對于其他恒星的牽引力的作用可能是宇宙之外的力量,常被稱作「暗物質」,那麼它是否真的存在我們實則不得而知。

浩瀚的宇宙神秘莫測,對于其中奧秘的破解也一直是我們人類攀登的新高,萬物源于自然天地,星辰大海才是我們的真正的歸途和航向……

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