太阳不是银河系的中心,那银河系的中心到底是什么?

《十万个为什么之遨游宇宙》

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太阳不是银河系的中心,那银河系的中心到底是什么?

关键词1:太阳在银河系的那个地方

关键词2:银河系的中心是什么呢?

在天文学的发展史上,伽利略是第一个用望远镜发现银河是由大量恒星组成的。在这后来相当长的时间里,人们把太阳当作了银河系的中心。

1785年,威廉·赫歇尔通过观测,使用恒星计数的方法绘制出一幅扁而平、太阳位居中心的银河系结构图。当时还没有测定大量遥远恒星距离的有效方法。威廉·赫歇尔只能以类似“所有的灯都一样亮”的思想,假设所有恒星具有相同的亮度,由观测到的各恒星的亮暗来推断它们的远近,这样的假设当然是很粗糙的。另外,他不了解太空中存在星际物质。事实上,银盘含有气体和尘埃,它们会不同程度地吸收掉恒星发出的光。只看见了以自身为中心的一小部分区域,从而错误地以为太阳处在银河系的中心。

1918年,美国天文学家沙普利研究了当时已知的大约100个球状星团,发现90%以上的球状星团坐落在以人马座为中心的半个天球上, 其中1/3集中分布于人马座方向。设想球状星团在银河系内是对称分布的,如果太阳位于银河系中心,那么从地球上来看球状星团在天空中就应该呈球对称分布,这与观测结果是矛盾的。沙普利由此推想,如果太阳并不在银河系中心,那么在地球的天空中球状星团就不是球对称分布了。经过多年的观测和研究,沙普利最终建立了透镜状的银河系结构模型,正确地得出太阳不在银河系中心的结论。银河系的中心是在人马座方向,太阳则位于银河系的边缘。


太阳不是银河系的中心,那银河系的中心到底是什么?


那银河系的中心到底是什么呢?是星团?超大质量的恒星?还是别的什么?其实我们很期待,在这个特殊的地方发现神秘的天体。

许多年前,天文学家就在银心方向发现了一个很强的射电源,命名为“人马座A”。随后又探测到了它的x射线辐射。可奇怪的是,除此之外,再也“看”不到那里的天体发出一星半点的可见光。

要想知道一个天体究竟是什么,最起码需要知道它的两个属性:质量和大小。那么,这个神秘的家伙究竟是什么呢?如何才能知道它有多少质量呢?证据来自它周围的恒星。从20世纪90年代初开始,天文学家就执行一个探测计划,用地面上最大的光学望远镜——位于夏威夷的凯克望远镜,在近红外波段对银心方向的十几颗比较亮的恒星进行长期的监测,描绘出它们的运动轨迹。经过15年的观测,几乎得到了它的一个完整的运动轨道。通过对这些完整或者尚不完整的轨道进行分析,人们发现这些恒星都被来自人马座A的一个天体强有力的引力牢牢地“拽住”了。要产生如此强劲的引力,大约需要集中400万个太阳的质量。


太阳不是银河系的中心,那银河系的中心到底是什么?


此后不久,天文学家还利用干涉技术,把相距几千千米的射电望远镜组成网络,相当于构造一架超级巨型的射电望远镜,这就大大提高了分辨本领。利用这种技术,在银河系背景的衬托下,对银心引力源的“阴影”进行“拍照”,可以更精确地探测中心质量的分布范围。用这个方法,人们已经知道银心中巨大的引力质量,都集中在半径小于500光秒的范围内,相当于地球到太阳的距离。

对于地球和人类来说,日地之间是一个很大的空间,但是想要容纳400万个太阳的质量,却实在是太小太小了。因为这些物质之间一.定存在引力作用,要它们集中在如此小的范围之内,形成一个稳定的结构,而又没有任何可见光辐射出来,唯一的可能就是黑洞!

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