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银河系的中心是什么

2020-11-28 16:46| 发布者: 梧州社区| 查看: 90

银河系的中心也就是银河系的自转轴与银道面的交点,而银河系的核球即银核是在人马星座方向。用赤经、赤纬来表示的话,它2000年时在赤经17度45.6分,赤纬-29°00′,这一"点"就在伽马星西北不远,靠近蛇夫座和天 ...

银河系的中心也就是银河系的自转轴与银道面的交点,而银河系的核球即银核是在人马星座方向。用赤经、赤纬来表示的话,它2000年时在赤经17度45.6分,赤纬-29°00′,这一"点"就在伽马星西北不远,靠近蛇夫座和天蝎座边界附近。

射电望远镜发现,银河系中心处有一个很强的射电源,它被命名为人马座A。这个射电源的中心特别小,最大不大于木星绕太阳公转的轨道。有人认为,如果银河系中心核的半径不大于0.1秒差距,即不大于0.3光年的话,就意味着这里很可能是一个大质量的致密天体的中心,很可能是一个黑洞。如果中心核的半径为0.6秒差距,即约2光年的话,那么,不是黑洞的话,也该是一个质量很大的物质团,其中包含着相当于200万个太阳质量的物质。根据1987~1988年天文卫星的观测结果,日本科学家认为,银心曾爆发过一个大质量的天体,或者大量超新星。

北京时间9月18日消息据国外媒体报道,美国国家航空航天局日前宣布,天文学家们在紧邻银河系中心的区域发现了数十颗庞大而且非常明亮的恒星。

这一发现让专家们感到万分惊奇:要知道在银河系的中央存在着一个巨型黑洞,此前流行的理论认为,在黑洞附近是不可能存在任何天体的。

此次发现的这批恒星的体积大约是太阳的30-50倍,亮度则达到了后者100倍。天文学家们认为,这些恒星可能会发展为超巨星并发生爆炸。随后,它们将在自身巨大引力的作用下发生收缩、塌陷,最终会演变为一群小型的黑洞。


@星辰大海路上的种花家  优质科学领域创作者

银河系有多大?银河的中心是什么?

银河系有多大?这不是我们经常能看到的么?横跨北半球到南半球,我们称为银河与英文中的Milk Way意思都类似,都是白白的一条带子。但从古到今,一直以来都没有人想过银河里流淌的到底是什么?


伽利略的银河系
当伽利略将望远镜指向天空的那一刻开始,人类的世界就从天圆地方拓展到了无垠的宇宙,当然伽利略的望远镜还仅仅只能解析银河系中比较亮的恒星,但人类终于发现,天上那条乳白色亮带不是牛奶,更不是银色的河流,而是无数星星的组合!


当然伽利略最伟大的发现并不是发现银河是无数恒星的组合,而是建立起了一个系统实验来验证理论,具有严谨逻辑的近代科学体系,伽利略被称为“近代科学之父”,他的卓越工作是牛顿经典力学体系的基础。

赫歇尔的银河系
赫歇尔最擅长的事情就是亲自动手制造望远镜,可不像各位想象的那样买镜片自己组装,他是自己磨制反射镜,再磨平面镜,再整体组装成望远镜!发现天王星的望远镜就是他自己磨制的。实在佩服这样的动手型天文学家,当然发现天王星是他天文事业从业余转向专业的关键点,从此他获得了官方支持,也以更大的热情投入到了天文观测事业,他终身未嫁的亲妹妹卡罗琳·赫歇尔则是赫歇尔得力的观测助手!


下图是赫歇尔历经数年观测117600颗恒星的位置后绘制的银河系,当然还请各位不要笑话,这和现代银河系大相径庭,赫歇尔认为银河系大约有1亿颗恒星,银河系的尺度大约有7500光年,厚度约1300光年,并且他错误的认为地球在银河系中心。


我们不能否认赫歇尔天文观测成绩,因为在他以后100年内在没有比他更了解银河系,但他恒星测距方式有误,因为赫歇尔是观测恒星亮度的方式来判断距离,这个依据是恒星都是相同质量与发展阶段得出的比较结果,但事实上银河系中的恒星大小,质量与发展阶段都不一样,所以赫歇尔的记录几近废物?

当然不是,他准确记录了恒星的位置和当时恒星的亮度,现代观测中可以以此为依据,对比数百年来恒星发展是否有变化,是否有自行等等,所以即使就算这份资料无法参考银河系的大小与结构,但它依然是最为详尽的银河系恒星位置与亮度观测资料。

现代天文认识银河系的过程
在我们真正认识银河系之前,早已有哲学家提出过银河系是一个漩涡状的星系,但苦于没有证据,只能说是一个思想火花,尽管它可能是对的,但也仅具指导意义!

卡普坦的银河系
从1906年起,荷兰天文学家卡普坦用了约十几年时间测定了恒星的位置,建立了宇宙岛模型,他认为银河系是透镜状的,直径约为55000光年,厚度约为11000光年,太阳位于中心附近。由于他测定恒星光度时未考虑星际尘埃的消光影响,所以他取得的数据大约只有后来认识到的银河系一半大小,但这已经是有史以来最精确的银河系模型了。

沙普利的银河系

从1918年起,美国天文学家沙普利用威尔逊天文台2.5米口径的望远镜,观测了大约100个球状星团,根据这些星团的位置分布关系,沙普利认为银河系是一个透镜状星系,地球不在银河系中心,并且计算出地球距离银河系中心大约5万光年的位置(后改为3万光年)。


哈勃的仙女星系
我们说银河系,跟仙女星系有啥关系?因为哈勃在1923年测定出仙女星系至少距离地球约100万光年,因此这是第一个被正式认定的河外星系,这意义非凡,因为第一次有了“镜子”,我们可以清楚的看到仙女星系的漩涡结构,以此类推,银河系是不是也像仙女星系那样是一个旋涡星系呢?


射电望远镜发现银河系悬臂
由于光学望远镜的局限(银盘面上尘埃与恒星的遮挡),一直都认为银河系是个透镜状星系,但随着射电望远镜技术的发展,对于银河系的认识马上就改观了,1951年,天文学家就发现了银河系至少有3条旋臂,随后则发现了更多的旋臂,但根据“斯必泽”望远镜的观测,银河系有两条主要旋臂,分别为:盾牌-半人马臂和英仙臂,其他都是从主要旋臂上产生的支臂!


直到2004年才发现银河系是一个棒旋星系

LAMOST望远镜下的银河系
其实这就是我们熟悉的郭守敬望远镜,这是一台视场为5度的超广角反射式施密特望远镜,在焦平面上放置的不是CCD,而是4000根光纤,它的目的是取得恒星的光谱,所以它是全世界恒星光谱去得效率最高的望远镜。


LAMOST观测发现,银河系在它预计5万光年边缘,恒星数量并没有如意料中的突然减少,而是缓慢的减少,有支臂的边缘甚至都延伸到了6.2万光年的位置,而根据恒星稀疏规模比对,甚至银河系的半径将要扩大到10万光年,这比早先估计只有仙女星系(半径11万光年)一半直径扩大了不少,甚至和仙女星系不相上下!


另外伊巴谷卫星和盖亚卫星的银河系3D建模计划可不要遗漏了,两颗卫星的其中一个科学任务就是尽可能测定更多的银河系恒星位置,建立起一个银河系的3D结构模型,盖亚的最新一批数据将在2022年公布,到那时我们将会认识一个更精确的银河系。


最后别忘记了,银河系一直都在吞噬其周围的矮星系,所以银河系还在成长,早先有资料表明大小麦哲伦星系会被吞噬,但最新的模型表明它们将会限于仙女星系合并,然后再一起和银河系合并。

银河系的中心是什么?
我们现在知道,银河系中心是一个年老恒星组成的核球,大致呈棒状,两条主要旋臂从两端伸出,环绕整个银河系,而在核球中心则是一个质量高达太阳400万倍的黑洞,在我们地球上看来,它位于人马座,因此这个黑洞被称为Sgr A*黑洞!


我们是根据它吞噬物质发出的X射线才获知到这个黑洞的存在,而后续的环绕整个看不见的实体公转的恒星轨迹则准确的测出了它的质量。


当然仅凭400万倍太阳质量的黑洞是HOLD不住整个银河系的,整个核球以及银河系众多恒星都将与黑洞一起成为引力的提供者,不过各位可千万不要忘记了还有那看不见的暗物质也在骨架上起到银河系定心锚的作用!


@工学脑洞  哈尔滨工业大学工学博士 优质科学领域创作者

下面进行简单说明。

银河系简介
在银河系是一种星系,其包含我们所在的太阳系。从地球来看,银河系是一个圆盘,因为它的圆盘形结构是从内部观察的。直到20世纪20年代早期,大多数天文学家认为银河系包含了宇宙中的所有恒星。然而通过观察,哈勃表明,银河系只是众多星系之一。银河系是一个禁止旋转的星系,直径在150,000到200,000 光年之间。据估计,它包含100-400亿颗恒星。银河系中可能至少有1000亿颗行星。太阳系位于银河系的磁盘内,距离银河系中心 26,490(±100)光年,位于猎户座臂的内缘,是由一种螺旋形的气体和尘埃组成。最里面10000光年的恒星形成一个凸起,一个或多个条形从凸起辐射出来。银河系中心是一个强烈的射电源,被称为射手座A *,可能是超大质量黑洞太阳能群。

太阳位置的旋转周期约为2.4亿年。银河系作为一个整体,相对于河外的参照系,以大约每秒600公里的速度移动。银河系中最古老的恒星几乎与宇宙本身一样古老,因此可能在此后不久形成黑暗时代的的大爆炸。

上图为2007年7月21日在巴拉那上空的夜空图像,由ESO天文学家Yuri Beletsky拍摄。可见一大片恒星和尘埃云。这是我们所属的银河系。在图像的中心,可以看到两个明亮的物体。最亮的是木星,而另一个是星星安塔尔。可以看到四个8.2米望远镜中的三个形成ESO的VLT,其中激光从Yepun射出。激光直接指向银河系中心。同样可见的是用于干涉测量的1.8米辅助望远镜中的三个。它们显示出小光束,这些光束是位于圆顶上的二极管。曝光时间为5分钟,由于跟踪是在星星上进行的,因此望远镜略微模糊。

银河系中心
使用基于几何的方法或通过测量用作标准蜡烛的所选天文物体来估计该值,即银河系的中心位置,也可以使用不同的技术在该近似范围内产生各种值。在银河系内部(大约10,000光年半径),包含一个密集的大多数古老的恒星群,并呈球状,称为凸起。

银河系中心的标志是一个名为射手座A *(发音为射手座A星)的强烈射电源。围绕中心的材料运动表明,射手座A *拥有一个巨大而紧凑的物体。这种质量浓度最好被解释为超大质量黑洞,估计质量为太阳质量的4.1-450万倍。

图 艺术家对银河系螺旋结构的概念,有两个主要的恒星臂和一个杆

图 银河系(中心)的两个巨大的X射线 / 伽马射线气泡(蓝紫色)

银河系的一种现象-银河旋转
在银河系中的恒星和气体绕其中心旋转的差异,这意味着自转周期与位置变化。正如螺旋星系的典型情况一样,银河系中大多数恒星的轨道速度并不强烈依赖于它们与中心的距离。远离中心凸起或外缘,典型的恒星轨道速度在210±10 km / s(470,000±22,000 mph)之间。因此轨道周期典型星的大小与行进路径的长度成正比。这与太阳系内的情况不同,太阳系中双体引力动力学占主导地位,不同的轨道具有与它们相关的显着不同的速度。旋转曲线描述了这种旋转(下图)。朝向银河系的中心,轨道速度太低,而超过7 kpcs,速度太高,无法达到万有引力定律的预期。

如果银河系仅包含在恒星,气体和其他重子(普通)物质中观察到的质量,则旋转速度将随着距中心的距离而减小。然而,观察到的曲线相对平坦,表明存在无法用电磁辐射直接检测到的附加质量。这种不一致归因于暗物质。银河系的旋转曲线与螺旋星系的普遍旋转曲线一致,是星系中暗物质存在的最佳证据。或者,少数天文学家提出改变万有引力可以解释观察到的旋转曲线。



@三体迷  头条签约作者 优质科学领域创作者

银河系中心,简称银心,是银河系的神秘地带。尤为令人关注的是,银心处潜伏着一个质量高达太阳400万倍的超大质量黑洞——人马座A*。

在这里,大量恒星紧密团结在以人马座A*为核心的银河系中央周围,共同构建出整个银河系最明亮的区域。这使得银河系中心看上去呈隆起状。

银心区域恒星相对密集,遍布着大量恒星团和恒星形成区。相较之下,我们的太阳系位于距离银心约26000光年的偏远地带,要显得荒凉得多。

那么银心究竟生得怎么一副模样呢?斯皮策太空望远镜、哈勃太空望远镜和钱德拉X射线望远镜分别在近红外光、可见光和X射线下拍摄到的银心是这样的:

前不久,一份全新的可视化模拟新鲜出炉,以360度全景视角带我们体验一场奇妙的银心之旅。这份可视化模拟的数据来自NASA的钱德拉X射线望远镜和欧南台的甚大望远镜。前者负责收集X射线数据,后者则收集红外线数据。模拟包含两部分,分别展现了人马座A*处于平静和活跃状态下银心的面貌:

在这份模拟中,大约有25颗沃尔夫–拉叶星(白色闪光点);它们不断向外刮出恒星风(红色);与此同时,还有不少物质螺旋卷入人马座A*中(飞舞着的黄色亮斑)。

最后,值得一提的是,事件视界望远镜(EHT)已经完成对银河系中心黑洞人马座 A*的观测,数据正在分析和处理中,人类史上第一张黑洞的照片用不了多久就能面世。到时,也将有助于我们进一步了解银心。


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