黑洞|银河系中心黑洞仅有500万倍太阳质量，如何束缚住上千亿颗恒星？恒星|银河系中心

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我们所在的银河系，虽然是可观测宇宙中一个非常普通的星系，但是以人类的视角来看，这个星系的空间尺度还是非常庞大的。据科学家们的估算，银河系的直径大约为20万光年，厚度在2000光年上下，包含着1000-4000亿颗恒星，总质量达到4.2×10^41公斤，约是太阳质量的千亿倍。在银河系的中心，存在着一个大型的星系黑洞－人马座A* ，其质量达到太阳的400多万倍，按理说，虽然这个黑洞的质量很大，但是其有效引力范围也只能达到1万光年左右的区域，在距离银心10万光年的银河系外侧，那么多恒星系所受到的黑洞引力已经非常微弱了，那么是什么力量在束缚着这些外侧的恒星，能够乖乖地围绕银心转动呢？
宇宙中的黑洞，是一种由外层物质无限坍缩而成的天体结构，其质量集中到一个奇点之上，在与奇点一定距离（即史瓦西半径）之内的空间，具有超高的曲率，连宇宙中速度最快的光线都无法从中逃逸出去，所有说黑洞是宇宙中最为特殊、引力最强、破坏力最大的天体。
根据科学家们的判断，宇宙中的黑洞共包含3种：一是宇宙大爆炸瞬间产生的原初黑洞，质量和体积都很小，而且寿命很短，在现实宇宙中至今还没有发现过它们的踪迹。
二是大质量恒星在生命末期，完成超新星爆发之后，剩余部分继续坍缩而成的恒星黑洞，这也是宇宙中黑洞数量占比最多的一种类型。
三是星系中央存在的星系黑洞，至于它们的形成，现在主流观点认为是基于恒星黑洞的吞噬和合并产生的，由于星系中央区域恒星分布密度非常之高，而且质量也相对较大、寿命较短，当众多大质量恒星完成主序期使命以后，就会相继形成许多恒星黑洞，一方面吞噬周围的恒星及其它星际物质，另一方面黑洞之间也会在引力作用下发生合并，从而形成质量更大的黑洞。我们人类首次拍摄到的黑洞照片，就是位于室女座中一个巨大椭圆星系（M87中央）的黑洞，其质量惊人，达到了太阳质量的60多亿倍。
银河系中心的人马座A*黑洞质量，与刚才提到的M87星系中央黑洞的质量相比，简直弱得一塌糊涂，然而这并不影响着银河系的整体围绕着星系中央稳定运转。那么，是什么力量在束缚银河系特别是边缘恒星没有被甩出去呢？我想，主要的原因有两个。
第一是共同质心的作用问题。按照牛顿万有引力定律，两个星体之间的引力大小，与它们的质量乘积成正比，与它们间的距离值平方成反比。如果一个星体围绕另一个星体作规律性的旋转，那么这个星体所受到的万有引力，正好与公转时的向心力一致，也就是说万有引力与我们假设的一个与向心力大小相等、方向相反的离心力相互平衡。
这种运动的状态当然是理想化的，因为万有引力是相互的，那么两个星体之间的旋转运行也是相互的。我们之所以看到太阳系所有的行星都围绕着太阳运行，实质上是行星和太阳本身，都在围绕着它们共同的质心在旋转，只是由于太阳的质量占据了整个太阳系总质量的99.86% ，使得太阳系的共同质心就处在太阳附近，所以我们就近似地以为所有行星都在围绕着太阳公转。