银河系中心有什么,为何能使上千亿颗恒星围绕它旋转呢?
天体万物的运行规律都离不开一个基本定律:万有引力。无论是地球的运动还是太阳的运动,都离不开其“绕桩”的强大引力。
根据牛顿的定律,万有引力的大小主要跟两点有关, 其一是物质之间的距离,其二便是物质本身的质量大小 ,这一点在实际中也很容易得到证实:行星的质量总比其卫星的质量大上许多,恒星与行星的关系也是如此。
这样来一级一级来看,每个稳定的系统都在进行着一种规律性的运动,太阳的运动我们也能够很快的推断出现,它是绕着银河系中的某个强大引力在不断地进行运动。
应该说不仅仅是太阳, 银河系中所有的恒星都在按照这个规律进行运动 ,那么问题来了, 银河系中隐藏的这种强大引力究竟是来自什么呢?
银河系在人们的生活中出现的频率并不低,但是很多人对它的认知却很少,那么银河系就是是什么样子的呢?
首先,从银河系的外观来看,它是一个扁球体的形状,呈现一个巨大的盘面结构,另外还有四条相距四千五百光年的旋臂组成,这四条之中还包括了两条尚未成型的旋臂。
从图片上来看,银河中间有一个微微隆起的区域,这个部分叫作 核球 ,是恒星高度聚集的区域,核球之中还有一个密度更大的“压缩区”,叫作 银核 。
整个核球延展开来是一个看似薄薄的银盘,越往外走的物质密度越低,还被分为两个层级,分别是 银晕 和 银冕 。因为自然引力的关系,它们基本都呈现一个球形的模样。
银河系大概涵盖了上千亿颗恒星和星云,准确的来说其百分之九十的物质都是由恒星组成的,人类感召各种依据进行分类,主要分为了三种。
首先是由 最年轻的恒星构成的第一星族 ,它们的共同特征是含有大量在化学周期表中排在氦之后的元素,这被天文界成为是“金属”,举个例来说,在太阳系内,地球就是比较年轻的行星。
第二类 是年长的第二星族 ,它们的形成大约可以追溯到大爆炸之后,但至今都还存留,只不过随着岁月的消耗,星体内部的金属元素已经消耗的差不多了,但是还含有少量的金属。
最后一类是 最老的第三星族 ,它们被定义为形成紧跟着大爆炸,星体内并不含金属元素,人类猜测,这种恒星的质量大概是太阳的百倍,具有高热和短命的特点,目前来说这种类型的恒星还并没有被人类发现,仍处于理论阶段。
那么银河系究竟有多大呢?
如果只算银河盘面的直径,大概就有9.8万光年,而太阳系顶破了天,大概也只有两光年而已,它距离银河系的中心也还有2.6万光年。
银河系的结构其实也是越往中心的密度和质量越高,上亿万颗恒星也都在沿着一个神奇的引起做着规律的运动,究竟是一种怎样庞大的天体,竟然有如此巨大的引力呢?
这颗银河系的中心便是 黑洞人马座A ,这是一个密度非常高且极致明亮的无线电波源,其自转的周期非常短,几乎十一分钟就会转一圈,有一部分学者认为,这是离地最近的一个特大质量黑洞,大概也是相关学者对于研究黑洞的最佳题材。
这个黑洞有多大呢?它相当于430万个太阳的质量,直径就达到了4800万公里,因为其体系庞大,为了观测到它的质量显然是花费了不不少功夫和时间。
科学家通过对一个名叫S2的恒星进行观测,并发现它的引力周期大约为十五年,随后根据其运行的轨道所在位置才终于得到了上述这些数据。
黑洞人马座A听上去似乎已经足够唬人了,但是它的质量与整个银河系相比,还是小巫见大巫, 大概相当于1.6万个该黑洞的质量。 这样来看,黑洞的引力大小也有一些牵强,因为他不具有绝对的优势,无法控制住所有的恒星。
实际上, 并没有任何一种天体的引力能够达到如此强悍的地步,真正让整个庞大的体系心悦臣服,还需要借助这些处于中心的那些球状星团的力量。
也就是银河中很光亮的球状部分, 这里大约有两万光年的直径,厚度是其直径的一半, 其密度之高,聚集在一起,形成了着一股强大的引力。
另外,还有科学家发现,银河系外围的运行速度比推断出来的速度要快上去多,也就是说除了这些星团以外,还有什么物质将这些原本会破裂的东西强行聚在了一起,而这种物质可能就是 暗物质 , 一种因为能够吸收光,所以不能被人所观察到的物质。
这种几乎占据了整个宇宙物质的百分之85,但是因为其特殊的性质,我们没办法将它记录下来,也成为了人类尚未能理清的一种神秘物质之一。
综上所述,一个庞大的银河系并不是任何一种单一的力量能够把控得住得的,因为其本身的质量太过庞大,范围也太宽广,即便是超大质量黑洞也显得不足为惧,甚至还需要其他星系的帮忙才能勉勉强强形成一个雏形。
至于暗物质,它虽然只是存在于理论中的一种物质,并且以目前的 科技 还无法用观测手段进行观测,但是很多事实都已经证实了它的存在,或许很多宇宙不解的现象,都能够通过暗物质来进行解答。