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银河系中心最亮的部分是什么?为何2000亿颗恒星都在绕着它转动?

2024-09-07科学

【银河系上的小亮点】

说到银河系中心最亮的那块,要是从咱地球这儿来看,大家肯定都会觉着那肯定就是太阳呗。确实,太阳在它中心搞热核反应产生的能量,会从表面发出很强的光来。

经过计算,要是地球直接被太阳晒着,它每单位面积所能接到的太阳能量大概是 1368W/m3(瓦每平方米)呢,就算经过大气层吸收了,到地球表面的阳光有所衰减,那也能达到差不多 1000W/m3(瓦每平方米)。

太阳好比茫茫宇宙里的一盏灯,给地球带来亮光,就连月亮那光也是太阳反射的,让咱黑夜能亮堂。同时呢,她还像个炉火,没日没夜地给咱提供温暖。不过呢,太阳可不是银河系中心最亮的,只能算在太阳系里最亮。

可太阳系不过是处在银河系五条主旋臂之一的猎户臂上的一个小天体系统罢了,说白了,就是银河系的一颗「小不点星星」。等咱了解了银河系的构造后,就能清楚地晓得太阳系在银河系里就是个没啥大不了的小亮点。

银河系直径大概是 10 万光年,差不多就是 9460800000 万万公里,跟绕地球 236072 万万圈一样,并且它还在一直慢慢地吞食周边的矮星系,让自己不断变大。

银河系有五条主旋臂,像英仙臂、猎户臂、船底-人马臂、矩尺臂以及盾牌-半人马臂。太阳系处在猎户座旋臂靠近里侧边缘那儿,这旋臂在英仙臂跟人马-船底臂中间,直径大概是 120 亿公里,仅是银河系的 7884 万分之一罢了。

并且,太阳可不是在银河系中心哟。太阳跟银河系中心的距离是 26000 光年,差不多就在银盘的中心平面上,和中心面垂直距离大概是 20 光年。

实际上这样咱们就明白太阳系在银河系跟前是多么的没啥分量,太阳在银河系里那就更没啥了,跟银河系那么多发光体一比,太阳就是个小弟。那在银河系里最亮的那块到底是啥呢?

【会发光的恒星】

在那浩瀚宇宙的星海里,有着多得没法数的各式各样的星星,像恒星、行星、卫星、彗星啥的,可只有恒星能自己发光。不过呢,肯定有朋友要说了:有的卫星也发光呀,好比月亮,它在夜里不就会洒下那种乳白色的光嘛。

那彗星呀,彗星不也发光嘛。像哈雷彗星那样的星星,咱们看到的光实际是它经过太阳系时,被强大摩擦力弄出高温,把自己给熔化了形成的彗尾。那恒星为啥会发光呢?是因为它中心温度高达上百万度呀。

恒星就是由氢、氦以及少量较重元素之类的发光等离子体组成的那种巨型球体。

恒星在它的核心会搞「质子—质子反应」还有「碳氮氧循环」这样的核聚变,也就是说,恒星里的氢能变成氦,还会弄出光子、电子和中微子。

持续的核聚变把质量变成能量,让恒星中心温度达到好几千万度,表面也有好几千度,它们一直向外释放能量,还通过辐射和对流相结合的携带方式往外传送,最后从表面辐射到外面的空间。

正是它们内部的核聚变让它们成了自身会发光的球体。在银河系里呢,有那么一个恒星的「老窝」,啥样的恒星都有,这个大家子把银河系给照亮了。毫无疑问,它们就是银河系中心最亮的那块儿,可以说在银河系里是最「亮堂」的,这里就是银心。

【银心——银河系最「亮」的崽】

银河系就是太阳系所处的棒旋星系,属于漩涡星系的一类,其整体看着像个椭圆的大圆盘,从里往外依次有着银心、银核、银盘、银晕以及银冕。

这当中的银心呢,听名字就知道,它就是银河系的中心那块地方。这里是银河系自转轴跟银道面相交的点,用数学的话讲就是银河系的几何中心。

在银河系中心这儿,有个特别耀眼的球状凸起那部分,直径大概是 2 万光年,厚度差不多 1 万光年。在这个范围里,有好多高密度的恒星呢,基本上都是年龄大概在 100 亿年往上的老红色恒星(主要是白矮星),咱都知道太阳年龄才不过 45.7 亿岁。那儿的恒星密度能达到每立方光年 28.9 万颗,比太阳系附近的恒星密度高了 7200 万倍呢。

按照质光关系原理:质量越大的恒星,发光的本事也越强,就主序星而言,发光能力差不多跟质量的四次方成正比。这样一来咱们就能明白,这个地方发出的光比太阳系发出的光要多 7200 万倍。

并且,银心还会时不时跟霓虹灯似的闪一下光,让它更亮堂。在银河系中心有个叫人马座 A*的强烈电波源,会时不时地把周围一些物质给吞了,那些物质掉进黑洞时摩擦发热,变成能量释放出来,就爆发出很亮的 X 射线耀斑。

这种亮度达到黑洞正常发光的 150 倍,耀斑爆发能持续超过 1 个小时,之后就会慢慢变暗。这好比银心在有意无意地闪着信号灯,显示它特别耀眼。咱可以闭上眼睛想象一下,咱们站在地球上望天空,肯定太阳最亮啊,可要是咱们的想法和目光往上抬,往远处去,咱进入浩瀚宇宙,就能看到,太阳就跟飞机起飞后逐渐变弱变小的灯光似的,被宇宙的黑暗给吞没了。

这会儿一团由星海汇聚成的亮球进入了我们的视线。从银河系的大局面去看,这个星团真是太闪亮耀眼了。这时候,太阳在这亮球跟前就显得不行了,藏在闪耀的星光后头了。

银心不但特别光彩夺目,而且还有着很强的「星」格吸引力,它这吸引力,引得好多恒星都,那些恒星被这吸引力所引,情愿被它带着跑,围着它转圈圈。

【众星捧「洞」】

在银河系中间有个巨型黑洞,就因为它那能吞噬一切的强大引力,导致它周围的 2000 亿颗恒星都得围着它转。

银心里那个有着毁天灭地力量的巨型黑洞咋没把那些恒星给吞掉呢,反倒让它们围着自己转呢?首先呢,咱都晓得,黑洞就是质量特别大的恒星里面的燃料被核聚变反应给「榨干」死了后,在它自身那巨大引力的作用下出现收缩、塌陷才形成的。

也就是说,银心原本没黑洞,是恒星不停坍缩后,出现了些小质量黑洞,就是黑洞「种子」,这些黑洞通过不停吞食它引力场范围内的恒星和质量更小的黑洞来逐渐变大。而在其不断变大的时候,它的引力场还没遍及整个银心呢,所以还能有好多其他恒星存在。

其次,在银河系中心的那个黑洞,对不停向外扩散着分布的恒星,起到的作用并不都相同。离黑洞越远的恒星,受其影响就越小,所以处在内围的那些恒星,就占了近水楼台的优势,在巨大吞噬引力的作用下,黑洞就跟龙卷风似的,把周边恒星给卷到风眼里,不停地把周围恒星往毁灭的深坑里拽。

那些处在外围的恒星,由于距离挺远,没进到黑洞的引力范围里,成了银心的幸运家伙,暂时躲开了被黑洞吞掉的命运。黑洞那强大的引力,虽说不能把它们吃掉,但足以产生类似月亮在地球引力影响下围着地球转的那种作用了。

这样一来呢,咱就能明白,在银河系里,银心因为有好多大型恒星高密度分布在那,所以特别亮,成了银河系里最「耀眼」的了。而且银河系中心那个巨型黑洞产生的强大引力,让 2000 多颗恒星都围着它转呢。