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銀河系中心最亮的區域是什麽?為何2000億顆恒星都圍繞它運動?

2024-10-15科學

人類自打誕生起就著手發展自身科技啦,特別是進入工業革命後,科技發展那速度老快啦。如今人類都能走出地球去探索宇宙啦,這就表明人類科技進步速度那叫一個快。當人類走出地球瞧見宇宙後才發現,宇宙那可老浩瀚啦,宇宙裏有好多天體呢,地球不過是太陽系裏的一顆行星,而太陽系屬於銀河系。在古代,「銀河」這個詞描述的是天上星星超多。人類走出地球後,對銀河系展開了研究,根據科學家的計算得出,銀河系大概有 1000 億到 4000 億顆恒星,400 億到 1000 億顆行星,我們的太陽系就是銀河系中的一個小星系。這些星體在直徑 20 萬光年的銀河系裏不停旋轉,構成了耀眼的銀河。

科學家經過計算曉得,銀河系在宇宙初期就誕生啦,宇宙大霹靂 8 億年後,銀河系開始出現。歐洲天文台檢測了銀河系球狀星團裏的一些恒星光譜,發現有恒星出現在大霹靂後的 2 億年之內,這就表明宇宙大霹靂剛結束,銀河系就開始成形啦。科學家推測,當時銀河系那地方有好多氫,在重力作用下,這些氫開始聚攏,最終形成了宇宙中的第一批恒星。大量恒星聚集到一起,就形成了我們看到的銀河系。科學家覺得,在宇宙中,星系的結構和形態能分成不同型別,像橢圓星系、漩渦星系、透鏡狀星系和不規則星系。

其中旋渦狀星系占星系總數的 30%,咱的銀河系就屬於旋渦狀星系哦。用哈柏望遠鏡能看出,銀河系中心區域特別亮,這到底咋回事呢?科學家研究發現,在銀河系中心區域有好多恒星呢,銀河系裏大概 90%的恒星都集中在中心區域。這麽多恒星集中在一塊兒,就導致銀河系中心區域特別亮。咱的太陽系離銀河系中心有 2.6 萬光年,科學家覺得咱太陽系在銀河系的貧瘠區域,處於銀河系獵戶座旋臂的邊緣啦,雖然離中心區域不算遠,但銀河系裏天體分布可不均勻呢。

大部份天體在銀河系中心區域,少量在其他區域,就跟市區和郊區似的。太陽系所在範圍就是郊區啦,它周圍恒星和行星數量極少,大多天體在銀河系中心區域呢。銀河系中心區域還有一顆超大品質黑洞,黑洞超神秘的。最早提出黑洞的科學家是約翰·蜜雪兒,他覺得要是一顆天體品質跟太陽一樣,直徑卻只有 3000 米,那表面重力肯定超大。後來到 1796 年,法國科學家拉普拉斯預言,要是一顆天體品質是太陽的 250 倍,直徑和地球差不多,那表面重力就會很大。

1916 年那會兒,愛因史坦透過公式把黑洞存在宇宙中的情況給算出來啦。可那會兒人類科技不行呀,連愛因史坦自己都不太信黑洞在宇宙中呢。後來呀,德國物理學家卡爾史瓦西給黑洞來了個清楚的解釋呢。他覺得要是大量物質集中在一點,周圍就會有視界產生,一進到這視界裏,啥物體都得被吸進去,這神秘的天體就是黑洞啦。每個星系的中心區域都有一顆品質超大的黑洞呢,星系範圍越大,中心黑洞品質就越大。在我們銀河系的中心區域,就有一顆巨大的黑洞,科學家把它叫做人馬座 A 呢。科學家經過計算得知,這個黑洞的品質大概是太陽品質的 400 萬倍左右。

這表明這顆黑洞的重力超厲害呢,不過這黑洞可不是一誕生就這麽大哦。科學家覺得,黑洞是恒星死亡後形成的。通常來講,品質小的恒星死了會變成白矮星,中等品質的恒星死了會變成中子星,超大品質的恒星死了就會變成黑洞。黑洞形成後在移動時會把周圍物質吞噬掉,任何進入黑洞視界範圍的物質都會被它吞掉,這會讓黑洞品質越來越大,而且黑洞還能融化呢,兩個黑洞相遇後會融合成一個黑洞,這時黑洞品質就更大啦。

在銀河系的中心那地方,有好多恒星和行星呢。黑洞形成之後,能把周圍好多天體給吞了,這就讓銀河系中心區域的黑洞品質越來越大啦。要是密密麻麻的黑洞都聚在一個區域,就會碰來碰去然後融化,最後能形成一顆超大品質的黑洞。科學家覺得,這顆黑洞能控制整個銀河系轉動。以前超厲害的物理學家牛頓說過,有品質的物體都有重力,物體品質越大,重力就越大。在銀河系裏,銀河系中心黑洞的品質是最大的,所以它的重力也是最大的。那強大的重力能把整個銀河系的物質都吸過來,而銀河系裏的物質為了不被中心黑洞吞掉,就只能一直自轉和公轉,這樣就能產生離心力啦。

離心力跟重力相互給抵掉啦,所以銀河系裏的物質能穩穩地圍著中心黑洞轉。現在銀河系的直徑有 20 萬光年呢,可這個範圍在宇宙裏不算大,比銀河系大的星系是本星系群哦。本星系群外面還有室女座超星系團呢。現在人類能觀測到的宇宙直徑達到 930 億光年啦,光年是個距離單位,一光年就是光飛一年的時間,930 億光年就相當於光飛 930 年。現在人類的飛行速度連光速的百分之一都達不到,更別提去探索宇宙的奧秘啦。而且我們的宇宙還在一直膨脹著呢,宇宙會一直這麽膨脹下去嗎?現在科學家也沒法給出確切答案。

銀河系可不是靜止的哦,它在圍繞著更大的星系團轉動呢。科學家研究後發現,長蛇座方向有個超大的重力源,他們把這個重力源叫做巨引源。這巨引源的品質是 5.410^16 倍太陽品質,離銀河系大概 1.5 億光年。科學家觀測到銀河系和周圍好多大星系都在往這個巨大的重力心移動呢。現在科學家還不曉得這個巨大的重力中心到底是啥。有些科學家猜它可能是個黑洞,還有些科學家覺得它是奇異點。現在科學家也在使勁研究這個神秘的重力中心呢。

科學家目前的研究表明,整個宇宙都在持續運動呢,那控制宇宙運動的主要物質到底是不是重力呀?現在的科學家也沒法確定呢。以前著名的物理學家愛因史坦覺得,重力其實是不存在的哦。品質小的天體圍著品質大的天體轉,是因為品質大的天體能把宇宙薄膜壓彎,所以品質小的天體就會圍著轉啦。根據愛因史坦的理論,科學家發現了重力波,還透過日全食證明這個理論完全正確呢,並且把牛頓萬有重力的缺陷給彌補啦。在銀河系運動的時候,它以後會和仙女座星系碰撞哦。

科學家經過一番計算後明白,銀河系跟仙女座星系得在 37 億年後開始碰撞啦。仙女座星系可是本星系群裏直徑最大的星系呢,銀河系在仙女座星系後面。20 世紀初的時候,美國的科學家哈伯透過造父變星確定了銀河系不是宇宙中唯一的星系,還觀測到距離地球 254 萬光年外有個比銀河系更大的星系,這個星系就是仙女座星系,它的直徑有幾十萬光年呢,內部有 1 萬億顆恒星。科學家觀測發現,仙女座星系現在正在往銀河系靠近,最快 37 億年後會從側面撞上銀河系。現在科學家觀測到仙女座星系外圍的系暈已經和銀河系的系暈有重合的跡象啦。

系暈是個圍著星系的球狀區域,主要成分是暗物質。暗物質之所以「暗」,是因其不會跟其他物質發生電磁反應,所以只能透過重力交互作用去研究。光經過暗物質時,會像凸透鏡那樣彎曲。通常來講,星系暈是星系的邊緣區域,仙女座星系的光暈有 200 萬光年呢。要是把兩個星系的光暈算上,那這兩個星系就已經開始碰撞啦。不過大家現在別擔心這兩個星系碰撞會不會影響地球,因為它們真正的碰撞得在 37 億年之後呢,而且就算真碰撞了,對地球也沒啥影響。

銀河系和仙女座星系的空間那可是老大了,各個天體之間的距離那叫一個遠啊。就拿離地球最近的比鄰星來說吧,它跟地球得有 4.2 光年那麽遠呢。要是把太陽的直徑當成 1 厘米,那比鄰星就像是在距離太陽 280 公裏外的一顆玻璃球。所以啊,就算銀河系和仙女座星系碰一塊兒了,天體之間的距離還是遠得很呢。與其說這兩個星系在膨脹,還不如說它們在融合呢。不過到時候兩個星系裏的超大品質黑洞會融合到一起,那時候這顆黑洞的品質就會變得更大啦。我可希望人類文明能發展到 37 億年以後,這樣我們就能看到這麽壯觀的一幕啦。大家對這事兒有啥想說的不?