银河系的中心是个什么呢?为什么所有的恒星在那很多呢?!

匿名用户
推荐于2017-11-26
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银河系的中心是什么?
起初,人们用光学望远镜企图窥测到银河系中心的秘密,尽管人们有能力把光学望远镜造得越来越大,能够望得越来越远,但仍然看不见银河系中心真面目。后来才弄清了这一原因,那是因为银心附近布满了大量的尘埃,这些尘埃就像一片白朦朦的大雾或刮起的黄朦朦的沙尘暴一样,可以遮挡住人们的视线。
近几十年以来,红外天文学、射电天文学和X射线天文学的飞速发展,给天文学家探测银河系中心的奥秘提供了新的观测工具和手段,因为红外线、射电波和X射线均可以穿过尘埃屏障。这样,来自银河系中心的红外线、射电波和X射线,就像是从银河系中心出发的使者,可给我们带来银河系中心的一些重要信息。
科学家们通过观测发现,来自银河系中心的红外辐射、射电辐射和X射线辐射相比,比其他区域都强大得多。人们猜测,银河系中心可能不是简单的恒星密集,是什么状况也难下结论。至1971年,两位英国天文学家在分析了对银河系中心区的观测结果后指出,它的中心应该是一个有着一定质量的“黑洞”(实际上他们所说的“黑洞”应该是黑窝。如前所述,黑窝是实体性的天体,只不过因为其质量大,在巨大引力的作用下连光都逃逸不出来,我们无法看到,故而称其为黑窝。黑洞则是虚体性的特殊天体,对于实体性物质而言,它不但没有质量和引力,而且也没有空间。为了加以区别,我们将他们所说的“黑洞”二字都加上了引号,以表示它的真正准确的名字应是黑窝。以下类同)。他们预言,如果他们所提出的假说是正确的话,那么,银河系中心还应该有一个强射电源,并且这个强射电源发出的辐射应该是同步加速的。几年之后,人们果然在银河系中心方向发现了这样一个发出强烈同步加速辐射的强射电源,它就是人马座A,是所知银河系内最大的射电源。一些人据此判断,人马座A极有可能就是一个大质量的“黑洞”,但是一些人认为只能暂时将它看作是大质量“黑洞”的最佳候选者,还不能给它下最后的结论。
近期,美国天文学家经过观测后作出推测,认为银河系中心可能存在两个“黑洞”。据称,银河系的中心地带可能有一个质量为太阳数千倍的中等大小的“黑洞”,它正拖着一些年轻的恒星朝银心的巨型“黑洞”运动,推测它的运动方式是以100年为周期环绕巨型“黑洞”运行,它早晚会被巨型“黑洞”吞噬掉,从而使后者更为庞大。与此前后不久,一些天文学家表示,他们在地球附近也发现了3个巨型“黑洞”,它们位于距离地球5000万至1亿光年的室女座和白羊星座内。虽然1光年相当于大约10万亿公里,但以宇宙天体的测量标准而言,这样的距离就等于是左邻右舍而已。
不寻常的是,这3个“黑洞”,每个质量是我们太阳的5000万至1亿倍。这些天文学家认为,这样巨大的质量在“黑洞”之中较为少见,已知的同类“巨无霸”只有约20个,其他大部分的“黑洞”质量仅为太阳的数倍。
有关这些“黑洞”是怎样形成的问题,科学家们众说纷纭。美国密歇根州大学的研究员里奇史通认为,这3个大型“黑洞”可能是类星体的残余物质,类星体是极光量的物质,在火星般大的范围内,光照程度等于1万亿个太阳。他还指出,类星体在银河系的大部分星球形成前便已出现,如果最后确认3个巨型“黑洞”是来自类星体,它们可能在类星体年代的高峰期便已出现,亦即宇宙诞生后大约有10亿年历史的时期。如是这样,究竟是先有银河系还是先有的“黑洞”,便成为天文学家下一个需要研究的问题。
美国航空航天局宣布,他们还探测到宇宙中存在着中等大小的“黑洞”。这个发现不仅为研究“黑洞”家族的演变补上“缺失的一环”,也有助于深入理解星系结构的形成等天文学基本问题。
据报道,这次探测到的中等大小的“黑洞”共有两个,分别存在于飞马星座的M15星团和仙女星座的G1星团中,这两个星团中都包含有极为古老的恒星。
天文学家称,这种中等大小的“黑洞”曾经是“黑洞”研究中的一段空白。以往天文学家们发现的“黑洞”有超巨“黑洞”和微型“黑洞”两类,超巨“黑洞”一般存在于星系的中心,质量是太阳的数百万甚至数十亿倍,很多情况下它们在星系的中间。微型“黑洞”质量与太阳基本上处于一个数量级,它是由质量相当于太阳10倍的恒星发生超新星爆发时形成的。这可能只是一个体积的问题,然而,这二者之间到底有没有联系?它是困扰天文学界的一个问题。天文学家一直猜想可能存在着中等大小的“黑洞”,因为他们推测,超巨“黑洞”可能是在微型“黑洞”的基础上形成的,后者就好比种子,随着时间的推移慢慢进化成超巨“黑洞”。中等“黑洞”的发现为这个“黑洞进化论”提供了支持。这些“黑洞”可能是解释它重要循环的关键,它是生长周期的中间环节。
早先的一些观测显示,位于星系中心的超巨“黑洞”,质量一般为星系总质量的0.5%左右,这次新发现的两个中等大小的“黑洞”与它们所处的星团之间也有着类似的比例。天文学家指出,这意味着“黑洞”与其赖以生存的宇宙环境间可能存在着某些尚待发现的本质规律。
让天文学家感到意外的是,新观测到的两个中等质量“黑洞”都位于球状星团而非星系之中。这一发现帮助科学家们在星团与星系间建立起了联系。科学家们认识到,“黑洞”在宇宙当中是一个比想象中更普遍的现象。这为回答宇宙中星系结构是如何形成的提供了有用信息。
看来,大多数科学家倾向于确认银河系中心是个超巨“黑洞”的说法,但时至今日,仍有一些科学家坚持银河系中心可能是密度极高的恒星集团,并非是什么超巨“黑洞”。他们认为,对于银河系中心存在强射电辐射和红外辐射这种现象,用其他非黑洞理论解释也能说明,譬如恒星之间频繁、剧烈的碰撞或许也能产生人们已经观测到的那些现象。其次,人们对银河系中心的情况了解得确实太小,比如,银心发出的可见光我们完全看不到,而实际上恒星物质的辐射大部分都是在可见光波段。如此一来,在只看到一个物体的很小部分时,就想对整个庞然大物进行整体描述,有如瞎子摸象,肯定会出现差错。因此银河系中心是否有黑洞,其真实的分布状况究竟如何,在没有充分观测证据的情况下,还无法下最后的结论。
但是,我们现在完全可以用天体爆发定律理论来作出较合理的预测。
“银河火球”的爆发不仅仅是外向的,而且同时也有内向的。即:既有向外爆发抛射,又有向内爆发挤压。我们把此称为“双向爆发”。向外爆发的规律我们已在前面做过介绍,并且总结出天体爆发定律;向内爆发的一些规律我们此后进行探讨。
首先,像“星系火球”这般质量的爆发发生时,不管是向内爆发还是向外爆发,只要其爆发的冲击速度达到光速,就会在一定的区域内形成一个与我们的时空概念完全不同的封闭的球面,它就是人们称之的“视界”。天体爆发时,向外扩展的“视界”球面迅速膨胀至亚光速时为止;向内收拢的“视界”球心也迅速坍缩至亚光速时止。如果“视界”坍缩至中心一点时仍未降至光速以下,则“火球”中心的部分物质会被挤压成高密度物质,以后会在达到一定极限时从中心点上“爆破”,将高密度物质炸得四分五裂。我们将这些高密度物质天体称作“黑窝”,因为它们被天体爆发向内挤压后体积极小可质量极大,有时其引力可将光线束缚住,使它变成一个看不见的星体,故而称其为“黑”。但是,它们是一个具有时空概念的实体(具有三维性和时间性),因此不能用“洞”来形容它而称其为“窝”。黑窝的来历就源于此。至于我们在前面刚刚说到的“视界”,它的区域内完全是虚空(我们所处的这个宇宙太空是实空,宇宙的外面是虚空),它没有时空概念,不允许任何三维性物质进入,是一个与我们所处的这个世界格格不入的“另一个世界”。对这样一个“视界”区域,我们称其为黑洞。有关黑洞、黑窝等问题,我们已在前面做过阐述。
如果“银河火球”的爆发冲击力足够大,内向爆发的结果是会在银河系中心形成一个巨大的黑洞。黑洞的中心没有什么“奇点”,高密度物质在向内迅速坍缩时会出现“引力失衡”现象,导致这个高密度物质在被挤压至一定极限时从中心点上产生“爆破”,将这些物质炸得四分五裂。
因此,银河系的中心应该是一个黑洞。一些比银河系大的星系中心也都应有一个黑洞。所有的黑洞没有质量,也没有什么“中心奇点”。对此,我们已在前面对“中心奇点”的论断进行了有力的批驳。
其次,当“银河火球”中心地带的高密度物质“爆破”后,它们在向外抛射时会将气体和尘埃撕裂,或是将这些气体和尘埃吸积起来,或是在众多的恒星材料之间成为“中央领导”,形成我们现在可观测到的“球状星团”。
这样一来,银河系的中心一般不会有巨大质量的黑窝(即原科学家们所称的黑洞),这些巨大质量的黑窝应该是环绕黑洞四周随机分布的。它的数量也不会是一个,而应有更多一些,估计大约几十或几百甚至上千个。同时,除了在银球附近,以外的区域也含有质量大小不一的黑窝,也应是随机分布的。
天文学家所观测到的所谓银心的一些情况,它根本不会是真正的银心,只是银心黑洞周围的一些黑窝的情况。黑洞——银河系中心是根本观测不到的,因为它没有任何辐射。证明它的存在,只能用时间和空间来间接论证。譬如,当一个星体横穿银河系中心时,在规定的距离内,在保持行进速度不变的前提下,所用的时间会出现节省,或是会感觉到它的行进速度异常地快,远远地超过了这个星体本身原有的速度。为了将黑洞的特殊性质讲清楚,我们在后面还要作进一步的阐述。
俟从阳疏深
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楼上几位好象都没有回答到点子上。
太阳及其它的众多恒星会绕银河系中心旋转,与太阳系内其它天体都围绕太阳旋转的道理是一样的。
星际尘埃(星际云)在引力作用下收缩形成星系时,其中的气体和颗粒物质向引力中心集中,在初期是没有旋转的,如果只是向中心简单地集中,最终会形成一个大球。但星云物质在收缩过程中,随着密度增加和相互之间距离的缩短,各个分子和颗粒之间会产生摩擦和碰撞,这种摩擦和碰撞会使分子和颗粒带上静电荷,并产生电磁场。我们知道,处于电磁场中的带电物质在运动过程中会受到电磁场的作用力,就是洛伦滋力。而洛伦滋力的作用方向与电磁力的作用方向不一致,是偏转的。于是,在洛伦滋力的作用下,这些物质不是垂直落向星云的质量中心(也就是引力中心),而是以曲线方式运动。
由于星云的质量梯度越往中心越高,电磁场也就越强,且电磁力也都是指向中心方向,于是,气体分子和颗粒物质就会受到同一方向的洛伦滋力的作用。当然,这是指小范围,在整个星云范围内,受力方向是指向偏转的切线方向。引力是指向质量中心方向的,而洛伦滋力与引力总是保持一定的角度(该角度遵循洛伦滋力方程),这样一来,物质颗粒在向着质量中心下落的过程中,既受到中心引力的作用,也受到与引力方向不一致的洛伦滋力的作用,于是,颗粒的下降轨迹就产生了偏向一侧的偏转。众多颗粒一致的偏转,就使整个星云获得了围绕中心旋转的角动量。至于角动量的方向(也就是未来星系的平面方向或旋转方向),则由星云内部引力收缩时质量的分布情况决定。
在整体角动量作用下,初步形成的星云球在收缩的同时,开始了缓慢的旋转。随着中心质量的增加、中心引力的增强,收缩的进程加快,质量也在加速集中,星云的半径越来越小。角动量是守恒的。半径越小,角动量越大,旋转速度越快。星云球在越来越快的旋转离心力作用下,开始变得扁平,质量向旋转平面集中。在收缩与旋转过程中,星云物质也在自组织化和结构化,形成大小不同,规模不一的次一级的质量中心。这些次级质量中心最终会形成一个个星团和恒星,以及围绕恒星运转的行星等更小的天体系统和结构。
总而言之,星云的收缩使物质颗粒接近,接近的颗粒发生摩擦和碰撞,摩擦和碰撞产生静电,静电产生电磁场,电磁场对带电粒子产生洛伦滋力,洛伦滋力使物质颗粒在向质量中心下落时发生偏转,偏转使星云产生角动量,角动量使星云及以后的星系中所有天体都围绕中心旋转。
注:以上均为原创。如有雷同,纯属巧合。
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匿名用户
2014-02-17
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银河系的中心就象一根斜插进盘子的星棒。这是最新的研究成果,银河系的中心不象往常我们想的,传统,种种迹象表明,银河系是特殊的,太阳系是特殊的,地球也是特殊的,
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