銀河系的中心
美國(guó)宇航局公布的銀河系中心圖片
星系的中心凸出部分,是一個(gè)很亮的球狀,直徑約為兩萬(wàn)光年,厚一萬(wàn)光年,這個(gè)區(qū)域由高密度的恒星組成,主要是年 齡大約在一百億年以上老年的紅色恒星,很多證據(jù)表明,在中心區(qū)域存在著一個(gè)巨大的黑洞,星系核的活動(dòng)十分劇烈。銀河系的中心,即銀河系的自轉(zhuǎn)軸與銀道面的交點(diǎn)。銀心在人馬座方向,1950年歷元坐標(biāo)為:赤經(jīng)17h42m29s,赤緯 -28°59′18″。銀河系中心除作為一個(gè)幾何點(diǎn)外,它的另一含義是指銀河系的中心區(qū)域。太陽(yáng)距銀心約32616光年,位于銀道面以北約26.0928光年。銀心與太陽(yáng)系之間充斥著大量的星際塵埃,所以在北半球用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡難以在可見(jiàn)光波段看到銀心。射電天文和紅外觀測(cè)技術(shù)興起以后,人們才能透過(guò)星際塵埃,在2微米到73厘米波段,探測(cè)到銀心的信息。中性氫21厘米譜線的觀測(cè)揭示,在距銀心13046.4光年處o有氫流膨脹臂,即所謂“三千秒差距臂”(1秒差距≈3.2616光年,13046.4光年=三千秒差距,最初將距離誤定為3千秒差距,后雖訂正為 4千秒差距,但仍沿用舊名)。大約有 1,000萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的中性氫,以每秒53公里的速度涌向太陽(yáng)系方向。在銀心另一側(cè),有大體同等質(zhì)量的中性氫膨脹臂,以每秒135公里的速度離銀心而去。它們應(yīng)是1,000萬(wàn)至1,500萬(wàn)年前,以不對(duì)稱(chēng)方式從銀心拋射出來(lái)的。在距銀心9784.8光年的天區(qū)內(nèi),有一個(gè)繞銀心快速旋轉(zhuǎn)的氫氣盤(pán),以每秒70~140公里的速度向外膨脹。盤(pán)內(nèi)有平均直徑為978.48光年的氫分子云。在距銀心228.312光年處,則有激烈擾動(dòng)的電離氫區(qū),也以高速向外擴(kuò)張?,F(xiàn)已得知,不僅大量氣體從銀心外涌,而且銀心處還有一強(qiáng)射電源,即人馬座A,它發(fā)出強(qiáng)烈的同步加速輻射。甚長(zhǎng)基線干涉儀的探測(cè)表明,銀心射電源的中心區(qū)很小,甚至小于10個(gè)天文單位,即不大于木星繞太陽(yáng)的軌道。12.8微米的紅外觀測(cè)資料指出,直徑為3.2616光年的銀核所擁有的質(zhì)量,相當(dāng)于幾百萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量,其中約有100萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量是以恒星形式出現(xiàn)的。銀心區(qū)有一個(gè)大質(zhì)量致密核,或許是一個(gè)黑洞。流入致密核心吸積盤(pán)的相對(duì)論性電子,在強(qiáng)磁場(chǎng)中加速,于是產(chǎn)生同步加速輻射。銀心氣體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、銀心強(qiáng)射電源以及有強(qiáng)烈核心活動(dòng)的特殊星系(如塞佛特星系)的存在,使我們認(rèn)為:在星系包括銀河系的演化史上,曾有過(guò)核心激擾活動(dòng),這種活動(dòng)至今尚未停息。據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,美國(guó)國(guó)家航空航天局日前宣布,天文學(xué)家們?cè)诰o鄰銀河系中心的區(qū)域發(fā)現(xiàn)了數(shù)十顆龐大而且非常明亮的恒星。這一發(fā)現(xiàn)讓專(zhuān)家們感到萬(wàn)分驚奇:要知道在銀河系的中央存在著一個(gè)巨型黑洞,此前流行的理論認(rèn)為,在黑洞附近是不可能存在任何天體的。
能夠發(fā)現(xiàn)這些恒星還要感謝美國(guó)的“錢(qián)德拉”X射線太空望遠(yuǎn)鏡。錢(qián)德拉望遠(yuǎn)鏡距地球最遠(yuǎn)時(shí)的距離約為地球到月球的距離的三分之一。要補(bǔ)充的是,地球到銀河系中心黑洞的距離大約為2.6萬(wàn)光年。
此次發(fā)現(xiàn)的這批恒星的體積大約是太陽(yáng)的30-50倍,亮度則達(dá)到了后者100倍。天文學(xué)家們認(rèn)為,這些恒星可能會(huì)發(fā)展為超巨星并發(fā)生爆炸。隨后,它們將在自身巨大引力的作用下發(fā)生收縮、塌陷,最終會(huì)演變?yōu)橐蝗盒⌒偷暮诙础?/span> 通常情況下,身處黑洞附近的天體均會(huì)逐漸地被黑洞所吞噬,并最終消失的無(wú)影無(wú)蹤。天文學(xué)家們認(rèn)為,巨型黑洞均處于各個(gè)星系的中央部位。
眾所周知,包括恒星在內(nèi)的任何物質(zhì)一旦陷入黑洞的引力場(chǎng)都會(huì)消失的無(wú)影無(wú)蹤。但是科學(xué)家們新近的這一重大發(fā)現(xiàn)卻表明,圍繞在黑洞周?chē)欢ň嚯x上的盤(pán)狀氣態(tài)物質(zhì)也有可能演化為恒星。
超巨黑洞位于星系中心
超巨黑洞位于星系中心,據(jù)推測(cè)每個(gè)星系都有,質(zhì)量一般約為星系總質(zhì)量的0.5%。關(guān)于超巨黑洞的形成主要有兩種理論。一種觀點(diǎn)認(rèn)為,它可能是隨著星系的誕生一次性產(chǎn)生的。但也有推測(cè)說(shuō),超巨黑洞是以質(zhì)量更小的黑洞為基礎(chǔ)形成的,后者就好比是一些“種子”,隨著時(shí)間的推移進(jìn)化成了巨型黑洞。