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银河系究竟是什么样子?天文学家:几条旋臂围绕着一颗黑洞

2024-07-13科学

太阳系处于银河系的边缘,离我们最近的恒星——比邻星更是离我们数光年,对于人类来说,银河系就是一片黑暗,只能依靠恒星的光芒,辨别出一些黑色的轮廓。
这个黑色的轮廓,便是银河系的星潮。
银河系中心的光点非常密集,那其实都是恒星。

如果人类真的能到达银河系中央,那么夜晚将犹如白昼。
那么银河系真的长成了人们心目中那样的旋臂形态么?
银河系中心到底有多亮?
当人类真的拥有了能够进行星际旅行的技术时,银河系中心又会带给人类怎样的惊喜呢?

一、银河系的真实面目。

银河系是一片旋转的群星,那么有什么令银河系旋转的力呢?
在牛顿的万有引力定律的作用下,恒星和恒星之间会相互吸引,但是恒星和我们生活在的太阳系相互吸引都不会对太阳系的运行产生太大影响,除非是有一个非常庞大的太阳来影响我们太阳系的运行。

那么银河系中到底有多少恒星才能对整个银河系产生影响呢?
在人类发现银河系恒星数量上亿后发现即使是比太阳还大上百倍的恒星,也并不足以对银河系的运动产生影响。
但无疑,银河系中心有着一个极其庞大的星体,那就是银心的黑洞。

这个黑洞有着一个特殊的名字,既不是半人马座,也不是夏威夷的动物,同时也不是一颗星辰,而是一个引力巨大的黑洞,人马座A*。
银心的这个黑洞是由一颗质量超大的恒星在死亡坍缩的过程中产生的黑洞,那么这个黑洞的质量有多大呢?

在科学家的推测中,这个黑洞的质量可能是太阳的400万倍,但是它的体积只有地球的几倍。
由此我们不难发现,这个黑洞的密度是多么高,可以说是宇宙中密度最大的一种物质。
在黑洞超级大质量的重力作用下,银河系的恒星就会围绕着黑洞旋转,形成类似螺旋的旋臂。

这种结构其实就像是一片漆黑的旋臂,在恒星的光芒的照射下,银河系才会看起来有着旋臂的样子,但如果屏蔽掉太阳,银河系将会展现出怎样的面目。
当夜幕降临后,只能够看到夜空中一点点微弱的星光,这片黑暗的世界就是银河系的边缘,如果把太阳系放到银河系的中心,那么夜晚就会像白昼一样,银河系的中心是如此的璀璨而又多姿多彩。

二、银河系中的恒星。

银河系中心有几百亿年代古老的恒星,其光辐射出来的声音更是几百万年前经过漫长的旅程才传达到地球上的人类。
而在银河系中心有着大约1000多颗恒星,这些恒星将构成一种璀璨的绮丽的风采,人马座A*作为这个巨大的体系的中心,能够掌控其所有恒星的运行。

银心的恒星根据其颜色可以分为蓝色和红色两大类,但都不太适合作为生命的诞生和存活地,因为它们的恒心温度都极端的偏高,红色巨星的温度大约在3000K-5000K左右,但是它的亮度会十分的暗淡,而蓝色巨星的温度要更高一些,大约在1.5万K-5万K左右,它的亮度还不如红色巨星。

银河系中不适合人类居住的原因就在于这两大类恒星都对不适应太高的温度,太高的温度可能会将人类灼伤,如果要在这两类星辰上生活,就需要轻型火箭上去,所以想要在宇宙中生活,必须要学习怎样使用太阳能。
让太阳能下发光和抵挡寒冷,才能够在恒星较为稀少的地区居住。

在人马座A*引力下,对银河系的恒星进行拉扯旋转,每一颗恒星都会不断的改变自己的轨道,这是一个漫长的过程,我们的太阳要31.5万年才能绕黑洞转一圈,大约在几亿年之后,太阳才有可能进入到银河系的中心。
在银心中心的恒星,年龄最为古老,但是恒星的年龄也要考虑进化这个因素,新星的光度都要大于老星,但是新星的光度又要小于恒星,因此无法判断,恒星的年龄。

恒星还会因为吸收周围的气体而变得更加巨大,同时它的亮度也会更加灿烂,由此可以得知,银河系中心的恒星还有两个特点,一个就是古老,另一个就是亮度极高。
银河系中心形成群星的引力来源一定还有其他的暗物质,同时还有恒星自身的引力。

三、超级黑洞的引力。

在恒星形成之后,恒星之间的引力要大于暗物质的引力,但是恒星形成利用的是暗物质的引力,所以银河系中的暗物质还是不可忽视的,如果只有恒星的引力和暗物质的引力,就无法形成如此庞大的引力中心。

由此可知,人马座A是超级黑洞,它的质量非常的庞大,有着一种超强大的引力,以至于整个星系都围绕其旋转。
人马座A现在也是观测到的最大的超级黑洞,除此没有任何一个星体能够产生比人马座A*还大的黑洞,但是这个黑洞的形成,和恒星产生黑洞的过程相同,是一个恒星在死亡过程中产生的极端的瘪缩。

人马座A的名称是科学家所起的,但是这个黑洞并不是有亮度的,所以它只能够在其周围产生一圈亮度,光圈的直径大约有2.6光年。
在人马座A附近到底还有没有别的恒星呢?
现在只是科学家判断的,因为没有足够的条件进行一探究竟。

恒星自身也是有引力的,由于恒星和恒星之间的距离难以测量,所以无法判断引力到底是谁的。
这也是银心的恒星不断的靠近银心黑洞8万光年的原因,由于银河系中心的恒星如此之多,加上它们的引力,会不断的拉扯旋转,所以才会有一部分恒星靠近银心,被银心所吸收。

一颗孤立的恒星要对银心产生如此大的引力,这背后一定还有着隐藏的恒星,它们通过相互吸引来形成共同的引力中心。
这些恒星的引力加起来,才能够对整个银河系产生如此大的影响。
霍金在有生之年对银心的探索中,发现了另一个奇异的星体——中子星,中子星就像是在宇宙中进行着跳绳一样,构建一个恒星环。

由此可知,银心中的引力中心还有很多没有人类探索到的黑洞和中子星,无法判断只是因为没有足够的证据。
在霍金视觉中仍旧是黑暗的,那么未来人类能不能探索到银心的奥秘呢?
如今的观测仍旧停留在遥远的画面上,对于银心的探索还没有到那个状态,但我们相信人类一定有这个潜力的。

结语

银河系中心的旋臂虽然我们无法亲眼所见,但是它对于人类观测宇宙的重要性就不言而喻。
这些古老的恒星还有超级黑洞人马座A*的存在,都人们探索银河系奥秘提供了无限的空间。