主宰 一張圖告訴你,主宰銀河系的到底是什么樣的天體
我們都知道,銀河系的主宰是一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞,整個(gè)銀河系都在圍繞著它運(yùn)行,另外我們還知道,黑洞是一種密度極大、時(shí)空曲率極高、體積極小、引力極強(qiáng)的天體,在黑洞的事件視界之內(nèi)連光都不能逃脫,也就是說(shuō),我們是看不見(jiàn)黑洞的。那么問(wèn)題就來(lái)了,既然我們看不見(jiàn)黑洞,那憑什么說(shuō)黑洞就是真實(shí)存在的呢?
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事實(shí)上,至今為止,黑洞都沒(méi)有被直接觀測(cè)到,但科學(xué)家們通過(guò)其他的方式找到了黑洞存在的最直接的證據(jù)!我們先上圖。
上面這張圖是美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的科學(xué)家,利用夏威夷島上的凱克望遠(yuǎn)鏡,對(duì)銀河系中心的一些巨大的恒星進(jìn)行了長(zhǎng)期追蹤,花了20年的時(shí)間繪制而成。解釋一下,圖中心的那個(gè)五角星就是銀河系的中心位置(它是畫(huà)上去的,事實(shí)上那里什么都看不見(jiàn)),其他的那些光球就是銀河系中心附近的恒星。
從上圖我們可以看到,銀河系中心的恒星都在圍繞著一個(gè)未知的天體進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。眾所周知,地球之所以圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),是因?yàn)樘?yáng)的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地球,同理,這個(gè)未知天體的質(zhì)量也應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于圍繞著它公轉(zhuǎn)的恒星。雖然這個(gè)未知的天體看不見(jiàn),但是那些明晃晃的恒星卻非常容易觀測(cè)到,科學(xué)家可以直接的測(cè)量到相關(guān)恒星的質(zhì)量,并利用物理學(xué)的相關(guān)公式,計(jì)算出這個(gè)未知天體的質(zhì)量,通過(guò)計(jì)算,得出這個(gè)未知天體的質(zhì)量約為420萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量。
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得出了質(zhì)量后,現(xiàn)在再來(lái)看看這個(gè)未知天體的體積。我們可以看到,在這些恒星中,有幾個(gè)恒星的軌道幾乎是擦著這個(gè)未知天體的邊上而過(guò),這就說(shuō)明這個(gè)未知天體的體積是相當(dāng)?shù)男 _@很好理解,如果它體積大了,當(dāng)恒星運(yùn)行到它附近的軌道時(shí),就會(huì)被吞噬掉。同樣的,科學(xué)家根據(jù)對(duì)相關(guān)恒星的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出了這個(gè)未知天體的半徑約為1200萬(wàn)公里。
現(xiàn)代物理學(xué)指出,當(dāng)一個(gè)物體的半徑小于其史瓦西半徑時(shí),就被稱之為黑洞,比如說(shuō)地球的史瓦西半徑約為0.9厘米,也就是說(shuō)把地球這么大質(zhì)量的物體,壓縮成半徑0.9厘米的球體,地球就成了黑洞。其計(jì)算公式如下:
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其中G代表引力常數(shù)、C代表光速、M是物體的質(zhì)量,r則為史瓦西半徑,科學(xué)家將這個(gè)未知天體的數(shù)據(jù)代入公式,其計(jì)算結(jié)果是這個(gè)未知天體的半徑小于其史瓦西半徑,由此確定這個(gè)未知天體就是一個(gè)真實(shí)存在的黑洞。因?yàn)槌撕诙匆酝猓瑳](méi)有任何的天體能夠有同樣的表現(xiàn)。
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這是典型的排除法,就好像一個(gè)屋子里丟了一件東西,當(dāng)時(shí)屋子里有5個(gè)人,但其中的4個(gè)人都有確切的證據(jù)表明東西不是他們拿的,那么剩下的那個(gè)人肯定就是小偷了。利用同樣的方法,科學(xué)家們還在宇宙空間中找到了不少另外的黑洞,例如天鵝座X1。
【 主宰|一張圖告訴你,主宰銀河系的到底是什么樣的天體】好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關(guān)注我們,我們下次再見(jiàn)`
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