银河系中心为什么会那么亮?那里到底藏着什么东西?

人类曾经认为,地球就是宇宙的中心,日月星辰都在围绕着地球运动,后来人类渐渐发现地球只不过是一颗围绕着太阳公转的行星,再后来,人类又发现太阳在宇宙中也只是一颗普通的恒星,它与数千亿颗恒星一起,组成了一个被称为“银河系”的庞大星系。

借助日益进步的观测技术,天文学家们现在已经描绘出了银河系的具体模样,正如我们常看到的相关图片一样,银河系的形状呈椭圆盘形,在其中心存在着一个非常明亮的区域。

需要指出的是,银河系中心的明亮程度并不是什么艺术效果,而是客观上确实如此。

上图显示了在不同波段下观测到的银河系中心区域,按照从上往下的顺序,分别是:无线电连续谱 (408 MHz)、原子氢光谱、无线电连续谱(2.4-2.7 GHz)、分子氢光谱、红外线、中红外、近红外、可见光、X射线以及伽马射线。可以看到,不管在什么波段,银河系中心都是很亮的。

那么问题就来了,银河系中心为什么会那么亮?那里到底藏着什么东西?难道是一个特别巨大、特别明亮的超级天体?

答案当然是否定的。实际上,银河系中的恒星并不是均匀分布的,从整体上来看,越接近银河系的中心,恒星的密度就越大,而银河系中心之所以那么亮,原因其实就是那里的恒星实在是太密集了。

在天文学中常会用到“秒差距”这种长度单位,1秒差距约为3.26光年。观测数据显示,在银河系中心周围半径为100秒差距的球体空间里,恒星的平均密度约为每立方光年2.9颗,半径缩小为40秒差距,恒星的平均密度就增至大约每立方光年288颗,而在银河系中心周围半径为1秒差距的球体空间里,恒星的密度则达到了每立方光年大约28.9万颗。

这是什么概念呢?这样说吧,在我们太阳系周围的空间之中(注:太阳系距离银河系中心大约2.6万光年),恒星的平均密度大概只有每立方光年0.004颗,也就是说,在银河系最核心的区域,其恒星密度大约是太阳系周围空间的7200万倍!

显而易见的是,银河系中心拥有如此密集的恒星,当然就非常明亮了,这相当合情合理。

顺便讲一下,正是因为银河系中心的恒星太过密集,科学界才普遍认为,在那里几乎不可能存在生命,毕竟那里充斥着各种对生命有害的辐射,还时不时地会发生威力巨大的超新星爆发。

值得一提的是,在银河系中心,确实藏着一个非常特殊的天体——“人马座A*”(Sagittarius A*)。

“人马座A*”是位于银河系中心的一个强大的射电波源,早在1974年,天文学家就通过光变观测发现了它。

上图显示了“人马座A*”(用五角星表示)以及附近恒星的运动轨迹(用移动的光点表示),这是天文学家利用凯克望远镜对“人马座A*”进行了大约20年的持续观测后得出的结果,可以看到,虽然“人马座A*”的引力很强,但是它的体积却极小。

天文学家根据观测数据估算出,“人马座A*”的质量约为太阳的430万倍,其直径却只有大约4400万公里。因为在宇宙中所有已知的天体类型中,只有黑洞这种极为致密的天体才符合这些特征,所以天文学家就大胆推测,“人马座A*”应该是一个黑洞。

在后续的观测工作中,天文学又发现,“人马座A*”发出的无线电波及红外线能量符合黑洞理论模型,这无疑为上述的“黑洞假说”提供了有力的证据,因此目前天文学界基本上已经确定,在银河系的中心存在着一个超大质量黑洞。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`

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关键词: 天文学家 平均密度 存在着一个

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