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銀河系究竟是什麽樣子?天文學家:幾條旋臂圍繞著一顆黑洞

2024-07-13科學

太陽系處於銀河系的邊緣,離我們最近的恒星——比鄰星更是離我們數光年,對於人類來說,銀河系就是一片黑暗,只能依靠恒星的光芒,辨別出一些黑色的輪廓。
這個黑色的輪廓,便是銀河系的星潮。
銀河系中心的光點非常密集,那其實都是恒星。

如果人類真的能到達銀河系中央,那麽夜晚將猶如白晝。
那麽銀河系真的長成了人們心目中那樣的旋臂形態麽?
銀河系中心到底有多亮?
當人類真的擁有了能夠進行星際旅行的技術時,銀河系中心又會帶給人類怎樣的驚喜呢?

一、銀河系的真實面目。

銀河系是一片旋轉的群星,那麽有什麽令銀河系旋轉的力呢?
在牛頓的萬有重力定律的作用下,恒星和恒星之間會相互吸引,但是恒星和我們生活在的太陽系相互吸引都不會對太陽系的執行產生太大影響,除非是有一個非常龐大的太陽來影響我們太陽系的執行。

那麽銀河系中到底有多少恒星才能對整個銀河系產生影響呢?
在人類發現銀河系恒星數量上億後發現即使是比太陽還大上百倍的恒星,也並不足以對銀河系的運動產生影響。
但無疑,銀河系中心有著一個極其龐大的星體,那就是銀心的黑洞。

這個黑洞有著一個特殊的名字,既不是半人馬座,也不是夏威夷的動物,同時也不是一顆星辰,而是一個重力巨大的黑洞,人馬座A*。
銀心的這個黑洞是由一顆質素超大的恒星在死亡塌縮的過程中產生的黑洞,那麽這個黑洞的質素有多大呢?

在科學家的推測中,這個黑洞的質素可能是太陽的400萬倍,但是它的體積只有地球的幾倍。
由此我們不難發現,這個黑洞的密度是多麽高,可以說是宇宙中密度最大的一種物質。
在黑洞超級大質素的重力作用下,銀河系的恒星就會圍繞著黑洞旋轉,形成類似螺旋的旋臂。

這種結構其實就像是一片漆黑的旋臂,在恒星的光芒的照射下,銀河系才會看起來有著旋臂的樣子,但如果遮蔽掉太陽,銀河系將會展現出怎樣的面目。
當夜幕降臨後,只能夠看到夜空中一點點微弱的星光,這片黑暗的世界就是銀河系的邊緣,如果把太陽系放到銀河系的中心,那麽夜晚就會像白晝一樣,銀河系的中心是如此的璀璨而又多姿多彩。

二、銀河系中的恒星。

銀河系中心有幾百億年代古老的恒星,其光輻射出來的聲音更是幾百萬年前經過漫長的旅程才傳達到地球上的人類。
而在銀河系中心有著大約1000多顆恒星,這些恒星將構成一種璀璨的綺麗的風采,人馬座A*作為這個巨大的體系的中心,能夠掌控其所有恒星的執行。

銀心的恒星根據其顏色可以分為藍色和紅色兩大類,但都不太適合作為生命的誕生和存活地,因為它們的恒心溫度都極端的偏高,紅色巨星的溫度大約在3000K-5000K左右,但是它的亮度會十分的暗淡,而藍色巨星的溫度要更高一些,大約在1.5萬K-5萬K左右,它的亮度還不如紅色巨星。

銀河系中不適合人類居住的原因就在於這兩大類恒星都對不適應太高的溫度,太高的溫度可能會將人類灼傷,如果要在這兩類星辰上生活,就需要輕型火箭上去,所以想要在宇宙中生活,必須要學習怎樣使用太陽能。
讓太陽能下發光和抵擋寒冷,才能夠在恒星較為稀少的地區居住。

在人馬座A*重力下,對銀河系的恒星進行拉扯旋轉,每一顆恒星都會不斷的改變自己的軌域,這是一個漫長的過程,我們的太陽要31.5萬年才能繞黑洞轉一圈,大約在幾億年之後,太陽才有可能進入到銀河系的中心。
在銀心中心的恒星,年齡最為古老,但是恒星的年齡也要考慮前進演化這個因素,新星的光度都要大於老星,但是新星的光度又要小於恒星,因此無法判斷,恒星的年齡。

恒星還會因為吸收周圍的氣體而變得更加巨大,同時它的亮度也會更加燦爛,由此可以得知,銀河系中心的恒星還有兩個特點,一個就是古老,另一個就是亮度極高。
銀河系中心形成群星的重力來源一定還有其他的暗物質,同時還有恒星自身的重力。

三、超級黑洞的重力。

在恒星形成之後,恒星之間的重力要大於暗物質的重力,但是恒星形成利用的是暗物質的重力,所以銀河系中的暗物質還是不可忽視的,如果只有恒星的重力和暗物質的重力,就無法形成如此龐大的重力中心。

由此可知,人馬座A是超級黑洞,它的質素非常的龐大,有著一種超強大的重力,以至於整個星系都圍繞其旋轉。
人馬座A現在也是觀測到的最大的超級黑洞,除此沒有任何一個星體能夠產生比人馬座A*還大的黑洞,但是這個黑洞的形成,和恒星產生黑洞的過程相同,是一個恒星在死亡過程中產生的極端的癟縮。

人馬座A的名稱是科學家所起的,但是這個黑洞並不是有亮度的,所以它只能夠在其周圍產生一圈亮度,光圈的直徑大約有2.6光年。
在人馬座A附近到底還有沒有別的恒星呢?
現在只是科學家判斷的,因為沒有足夠的條件進行一探究竟。

恒星自身也是有重力的,由於恒星和恒星之間的距離難以測量,所以無法判斷重力到底是誰的。
這也是銀心的恒星不斷的靠近銀心黑洞8萬光年的原因,由於銀河系中心的恒星如此之多,加上它們的重力,會不斷的拉扯旋轉,所以才會有一部份恒星靠近銀心,被銀心所吸收。

一顆孤立的恒星要對銀心產生如此大的重力,這背後一定還有著隱藏的恒星,它們透過相互吸引來形成共同的重力中心。
這些恒星的重力加起來,才能夠對整個銀河系產生如此大的影響。
霍金在有生之年對銀心的探索中,發現了另一個奇異的星體——中子星,中子星就像是在宇宙中進行著跳繩一樣,構建一個恒星環。

由此可知,銀心中的重力中心還有很多沒有人類探索到的黑洞和中子星,無法判斷只是因為沒有足夠的證據。
在霍金視覺中仍舊是黑暗的,那麽未來人類能不能探索到銀心的奧秘呢?
如今的觀測仍舊停留在遙遠的畫面上,對於銀心的探索還沒有到那個狀態,但我們相信人類一定有這個潛力的。

結語

銀河系中心的旋臂雖然我們無法親眼所見,但是它對於人類觀測宇宙的重要性就不言而喻。
這些古老的恒星還有超級黑洞人馬座A*的存在,都人們探索銀河系奧秘提供了無限的空間。