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由于塵埃帶的阻擋,我們對銀河系中心知之甚少,那里藏著什麼?
2023/08/17

雖然太陽距離銀河系中心只有2.6萬光年, 但由于旋臂本身和塵埃帶的阻擋,天文學家無法直接看到銀河系中心狀況。

因此長期以來人類對銀河系中心區域都知之甚少,目前只知道那里有很多老年恒星組成的球狀星團,以及大量游蕩的恒星級黑洞, 還有一個被成為人馬座A*的超大質量黑洞,這些恒星與黑洞集合在一起產生的引力,牢牢把控著銀河系4000億顆恒星,讓它們不至于分崩離析,我們的太陽只是其中之一。

然而除了恒星和黑洞外,天文學家最近意識到銀河系中心還有著其他存在,因為銀河系作為一個直徑18萬光年的大星系, 僅靠人馬座A*440萬倍太陽質量的引力,是遠不足以把整個銀河系都吸引住的,因此銀河系中心一定存在其他未知的引力源。

比如另一個超大質量黑洞

目前在銀河系內我們只發現了一個超大質量黑洞,也就是上面提到的人馬座A*,由于它還是在射電望遠鏡的探測過程中被發現的,所以天文學家認為如果沒有塵埃云的阻帶,也許韋伯望遠鏡或者哈勃望遠鏡能看到新的恒星異常運動, 從而在銀河系中心發現新的超級黑洞。

如果銀河系中心只有一個超級黑洞的話,剩下的質量確實則很可能是由暗物質引起的,這是一種5倍于正常物質的存在,是目前的宇宙質能總量中不可或缺的一環, 雖然它不與其他物質發生作用,也不帶電,但它也能產生引力,所以天文學家目前認為銀河系內的暗物質相當于整個星系質量的5倍。

也就是說從銀河系外側,到銀河系中心,甚至于太陽系內都存在大量暗物質,這些暗物質提供的額外引力,保證了銀河系內的恒星不會因為轉速過快而導致整個銀河系散架。

目前有關銀河系中心暗物質團塊的論文認為,人馬座A*的質量其實被低估了,在它440萬倍太陽質量的背后 ,是若干倍于這個數字的暗物質質量,整個超級黑洞本質上其實是被暗物質包裹的核心,也被稱為暗物質核心。

如果這一假設成立的話,或許可以解釋宇宙中每個星系中心為何都有一個超級黑洞,這就是因為暗物質的占比比正常物質多五倍造成的,在這種情況下星系中心的黑洞本來質量沒那麼大,引力也沒那麼強, 但在暗物質的幫助下卻能掌控整個星系。

目前來看,由于塵埃帶的阻擋,天文學家并無法長期觀測銀河系中心,所以他們選擇觀測宇宙中其他類似銀河系的棒旋星系, 尤其是那些正對著我們的星系,通過研究它們核心區域的構成和動態變化,從而完善銀河系的演化模型。

總的來說

如果未來我們能把銀河系數千億顆恒星全都錄入超級計算機內,生成一個與真實銀河系完全相同的模型的話,在正確的物理定律參數輸入后, 我們就能實時模擬整個銀河系的變化,到時候關于銀河系中心的謎題,也許就迎刃而解了。

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