国际空间站|只有430万倍太阳质量的银心黑洞，为什么能够束缚住数千亿颗恒星鹌鹑蛋|俄罗斯

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太阳系是一个以太阳为中心的天体系统，包括八大行星在内的各种天体都在围绕着太阳运行，为什么会这样呢？一个常见的解释就是：太阳质量高达1.989 x 10^30千克，占据了太阳系总质量的大约99.86% ，其产生的强大引力将在太阳系中运行的各种天体都束缚住了。
从更宏观的层面来看，太阳只是银河系中数千亿颗恒星中的一员，而包括太阳在内的银河系中的所有恒星，都在围绕着银河系中心运行，所以我们很容易就可以推测出，在银河系中心很可能存在着一个质量巨大的引力源。
实际上，银河系中心确实存在着一个庞然大物——银心黑洞，科学家根据观测数据估算出，银心黑洞的质量约为430倍太阳质量，属于超大质量黑洞。
从数字上来看，银心黑洞的质量确实非常惊人，但与整个银河系的规模相比，这个数字却显得很是渺小，观测数据显示，整个银河系的质量至少有1万亿倍太阳质量，也就是说，银心黑洞的质量不足银河系的0.0005% ，这就有点令人感到疑惑了，质量如此“渺小”的银心黑洞，为何能束缚住整个银河系？
银心黑洞只有430万倍太阳质量，为什么能够束缚住数千亿颗恒星呢？这个问题有一个简单的答案，那就是以银心黑洞的引力，根本就不能束缚住整个银河系的数千亿颗恒星，而之所以银河系能够像现在这样有条不紊地运行，则是因为另外的原因，下面我们来看看具体是怎么回事。
上图冥王星和它的卫星“卡戎”的运行状态，可以看到，冥王星和“卡戎”都在围绕着一个“点”在做圆周运动，而这个“点”其实就是它们的共同质心，为什么会这样呢？
根据万有引力定律，当冥王星对“卡戎”施加引力的同时， “卡戎”也会对冥王星施加同等大小的引力，这就会使这两个天体不断地互相接近，并最终撞在一起，而它们之所以没有发生碰撞，则是因为它们都在做圆周运动，彼此间的引力就充当了“向心力” ，在这个过程中，冥王星和“卡戎”就会围绕着它们的共同质心做圆周运动。
同样的道理，太阳系中的所有天体其实也是在围绕着太阳系的共同质心运动，是的，太阳其实也在围绕着太阳系的共同质心运动，只不过由于太阳的质量非常庞大，以至于太阳系的共同质心就位于太阳附近，所以太阳的这种运动很不明显，看上去就像是没有运动一样。
（图为地球和太阳运动状态的简化模型）
实际上，上述原理也适用于银河系，也就是说，银河系的数千亿颗恒星是在围绕着银河系的共同质心（也就是银河系中心运动），这是整个银河系引力的共同作用，相对来讲，银心黑洞的引力束缚作用其实是非常有限的，毕竟它只有430万倍太阳质量，其质量不足银河系的0.0005% 。
值得一提的是，在过去的研究工作中，科学家发现银河系的旋转速度远远地超出了理论值，以银河系中已知物质产生的引力，根本无法束缚住整个银河系，而除了银河系之外，宇宙中的其他星系也普遍存在着这样的现象。
科学家据此推测，宇宙中应该还存在着一种特殊的物质，它们会参与引力相互作用，但基本上不会参与电磁相互作用，因此无法被我们探测到。这种物质就是我们常听到的“暗物质” ，科学家推测，正是因为暗物质的引力束缚，银河系才能够以当前的速度旋转而不至于分崩离析。
根据计算，银河系中暗物质的质量是我们可以探测到的已知物质的5倍多，这也就意味着，束缚银河系的引力的主要“提供者” ，其实并不是银心黑洞，也不是银河系中的数千亿颗恒星，而是暗物质。
好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。
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