银心质量不足银河系的0.0005%,为何能束缚住整个银河系?
结合引力的产生与大小关系的原理 , 我们一般默认:物质的质量越大 , 引力作用也就越大 。
在太阳系当中 , 太阳的质量占据了整个太阳系的99.8% , 几乎是整个太阳系的质量总和 , 所以可以轻易的作为中心 , 吸引住数量庞大的行星、卫星和彗星等天体 , 构成整个稳定的恒星天体系统 。
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在银河系中 , 像太阳这样的恒星就多达1000亿至4000亿个 , 其质量也已经是太阳的1.5万亿倍 , 简直就是一个天文数字 , 完全无法估量 。 但是 , 在这个总体质量庞大的的星系中 , 其核心的质量却似乎有点不成比例 , 甚至不足银河系的0.0005% , 它是怎么束缚住数千亿颗恒星的?
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银河系
就像是地球只是太阳系中的一员一样 , 太阳系同样也只是银河系中的一个组成部分 , 甚至毫不起眼 。 因为地球对于太阳系甚至整个银河系来说 , 可能都再难找到一个类似的物质存在 , 但像太阳这样的恒星 , 在银河系中却可以找到数千亿颗 , 燕环肥瘦样样都有 。 要论特殊性 , 那就是我们“凡尔赛”的时候了 。
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但正如地球受制却又依赖于太阳一般 , 太阳系也受制于银河系 。 在银河系的四条大的悬臂中 , 太阳系正在猎户臂上跟随大部队一起运转 , 大约每秒钟250公里 , 运转一周约耗时2.5亿年 。 并且每围绕银河系走上一圈 , 我们就会距离起核心更近一步 。
这是因为银河系的银心是一个巨大的引力源 , 或者说是一个密度极高的黑洞 , 会吸引吞噬周边的天体物质 。
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但是 , 这个黑洞的质量远不是整个银河系质量的最大值 , 只是太阳的430万倍 , 星系与中心的质量比和太阳系的物质与中心质量比完全不对等 。
从引力作用方面来说 , 似乎不足以将几乎压倒性质量村咋物质束缚在银河系当中 , 那么它是怎么维持整个银河系的构架的?
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星系形成
如果按照引力与质量的关系来看 , 和所有被束缚住的天体质量造成的引力相比 , 似乎银心被撕裂的可能性会远大于物质被银心管控的可能性 。 既然引力的原理在这方面并不能解释银河系形成的原因 , 那么星系的诞生是否存在其它可能?
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对于星系形成问题 , 就像是宇宙的形成一样 , 科学界也没有具体的证据参考 , 但比较受主流接受的观点就是“星云说” 。
根据宇宙大爆炸假说 , 在宇宙的初步形成期间产生了很多高能粒子、电子等物质 , 随着温度的降低和空间的膨胀 , 很多粒子开始组合、靠拢 , 成为直径和质量都非常庞大的星云 。 在不同的引力偏移作用下 , 又成为不同的物质 , 较大的物质吸引着较小的物质靠近 , 演化出恒星、行星、彗星和其他小的物质 。
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我们可以将这个看作是众多物质的重组后再分组的过程 。 星云构成物质、物质构成天体、天体组成星系、然后就是更大的超星系 。
这里面都存在一个共同的点 , 就是大的物质吸引小的物质 , 就像是太阳吸引着众多行星 , 是太阳系的中心天体 。 但是这里面还存在一个理解上的误区 , 那就是“中心天体”和“质心”的差别 。
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引力和质量偏差
“质心”是什么?简单来说 , 质心就是物质质量集中的一个假想点 , 和物质形态上的中心点可能发生重合 , 也可能相去甚远 。
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我们常常默认太阳就是太阳系的中心 , 这本来也没有什么错 , 但是整个太阳系的质心却没有落在太阳上 。 太阳能关系的质心不是一成不变的 , 它会根据系内所有的物质运动变化规律而产生偏移 。
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比如当太阳系的几个大的行星都运动到了同一侧且呈“连珠”之式 , 那么太阳系的质心就会发生最大程度的偏移 , 在太阳中心的160多公里处 , 超过了太阳的直径 , 直接落在太阳之外 。
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