【最新研究】對銀河系中心的研究!難以置信,銀河系的中心原來是這樣

這個畫面,拍攝的是銀河系中心的情形。這是恒星圍繞銀心黑洞運行時的畫面。

在2021年12月,天文學家又公佈了一組全新的畫面:

在銀心附近的恒星中,他們觀測到了其中兩顆:S29和s55,近距離經過黑洞時的畫面。

大家好啊,我是騰寶,這期我們就來談談,銀河系的中心。

通過這期的介紹,大家也可知道,銀心黑洞是怎樣被推測的。

銀核概念

銀河系呢,天文學家將其分為了三個結構來研究。

銀盤核球以及 銀暈

銀河系結構示意

從這個模擬我們可以看到,核球是一個具有扁球狀,十分明亮的結構。它之所以這樣,是因為,銀河系大部分的恒星,都是集中在這裡而形成的。

大量的恒星聚集在中心,形成一個凸起的結構

在這個恒星聚集的核球中, 距銀心大概40秒差距的空間區域,是恒星最為密集的區域,這個區域,便是黑洞所在的地方,銀核!

銀核區域的恒星密度,可達1立方秒差距(1秒差距就是3.26光年),1000萬顆之多。那做為一個對比,我們所在太陽系的附近,其恒星密度,也就差不多1秒差距0.2顆。

所以想一想,1立方秒差距,1000萬顆,這是多麼壯觀的一個恒星數量。

所以這裡哈(銀核),是銀河系內最為繁華的地帶。

但這個繁華地帶,我們用可見光是無法觀測的,因為銀盤中有很多的氣體和塵埃,它們就像一堵牆那樣,阻擋了可見光的傳播。

銀河系塵埃盤

所以現在我們對銀心的研究,基本都是基于那些 具有穿透力的望遠鏡來窺視,像紅外,以及射電望遠鏡。

而銀心黑洞的最初發現,就是因射電望遠鏡的觀測,其發現史可追溯至1931年。

銀核中心--射電源

在1931年8月,一個名為卡爾、古特的物理學家,是通過一個簡陋的射電望遠鏡,首次探測到:在銀河系的中心,有一個強烈的射電源。

這個射電源,最後是于1982年呢,被天文學家標記為了人馬座A*。

人馬座A*射電源

而之後,便是通過探測這個射電源附近的恒星群,才一步步推測出,這個射電源,是一顆巨大的黑洞。

銀核中心--S恒星群

在人馬座A*射電源的附近,有一群被標記為S的恒星群。

S恒星群,黃色十字為人馬座A*位置

這些恒星時不時的,就會從人馬座A*的旁邊掠過。

恒星經過人馬座A*演示

那麼通過這個畫面,我們可以看到哈,其在掠過人馬座A*時,這些恒星的速度都明顯的增加。

根據最簡單的物理規則我們便知:人馬座A*,可能是具有很大的質量。所以當恒星經過它附近時,都要保持極大的速度,才能維持,軌道的穩定。

所以,通過探測這些恒星經過它時的軌道參數,天文學家便能計算出,這個射電源的具體質量。

進而推測,它可能是個什麼。

S恒星群測量

在這些S恒星群中,天文學家觀測最多的,是一個被稱為 S2的恒星。

這個恒星是一顆比太陽大約10倍的藍巨星,它大約每16年,就會繞人馬座A*旋轉一周。

2018年,是觀測它距人馬座A*最近的一次,當時它距人馬座A*只有大約120個天文單位。在那個距離時,它繞人馬座A *的速度,已經達到了驚人的7650公里每秒,幾乎是光速的3%。

而這,還不是最快。

目前已知最接近人馬座A*的一顆恒星是 S4714,它距人馬座A*最近時,只有12.6個天文單位,這幾乎與土星到太陽的距離一樣,而它在這時的速度,更是達到了23928公里每秒,約8%的光速。

S4714軌道

在2021年12月,天文學家又測算了S29和S55這兩顆恒星

S29是在2021年5月時接近人馬座A*,當時它大概是在87個天文單位的距離,比S2略近,其速度,約是8740公里每秒。

S55相對來說,則距離人馬座A*捎遠,大概是246個天文單位,速度約為光速的1.7%。

對人馬座A*的推測

所以,通過這些S恒星群的仔細觀測,天文學家最終確定,人馬座A*的質量,大概是在429.7萬個太陽質量。

這和之前觀測的人馬座A*的直徑結合起來,目前唯一的解釋,便是黑洞。

在2008年時,天文學家就曾測量出, 人馬座A*的直徑,大概是4400萬公里

想一想,地球到太陽的距離,都有1.5億公里呢,所以,一個體積還沒有水星到太陽這麼大的天體,其質量就已達430萬個太陽質量,可想它有多麼的緻密。

而這在我們已知的范圍內,也只有像黑洞這樣緻密的天體,才可以解釋這樣的現象。

所以現在我們基本可以斷定,人馬座A*就是一顆超大質量黑洞。

但前面所說的 人馬座A*的直徑4400萬公里,可不是黑洞的直徑哈

它指的是人馬座A*這個射電源的直徑,人馬座A*這個射電源,其實包含著黑洞周圍的吸積盤,所以它的直徑要比黑洞本身大。

銀心黑洞的尺寸,天文學家是估測,其史瓦西半徑,大概是0.082個天文單位,也就是約為1200萬公里。

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