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科学家发现银河中心转速下降75%,丧失离心力,太阳会掉进黑洞吗

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华笺流香 2021-06-24 08:07

在几十年前,科学家曾经怀疑银河系的旋转速度在变慢,现在终于证实了。

我们知道,在每一个星系的中心都有一个大黑洞,在银河系的中心也不例外,银河系的中心黑洞位于人马座方向,质量是太阳的400万倍到600万倍之间。

这种超巨型的大黑洞,是星系早期形成时巨型恒星以及黑洞合并的结果。

然后以这些巨大黑洞的引力源为中心,周围形成了星系的群体,最初围绕引力中心的恒星来自于各个方向,形成的都是球状星团。

随后越来越多的星际物质聚集在了引力中心附近,并且有了一定的旋转方向。这些星际物质中,会诞生第2代、第3代恒星,就自然而然 的 朝一个方向旋转。

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所以星系从它一诞生开始就会绕着中心的巨大引力源旋转。并且始终保持引力和离心力的相平衡,这样才能稳定几十亿年的时间。

太阳系所在的位置,距离银河系大黑洞有2.5万光年。围绕着大黑洞,正在以每秒钟250公里的线速度运行,大概是2.3亿年会绕着银河系转一圈。

也可以说太阳系绕行银河的角速度是1.57度/百万年。

这个旋转的角速度太低,太阳就会往银河系中心运动,如果速度太高,就会远离银河系中心。

远离银河系中心还没有什么问题。但是如果进入银河系中心,人类和地球上的生命就会面临重大的危机。

在太阳所在的范围内,恒星的密度大概是每800立方光年到500立方光年一颗。

但是到了银河系中心,在每一立方光年可能就有几百颗甚至是上万颗的恒星,而太阳系本身的尺度大小也就在一立方光年左右。

银河系中心的恒星都是中老年恒星,它们非常不稳定,频繁 的 爆发出强烈的射线,这会造成地球上生命的毁灭性灾难。

即便不发生这种情况,如果有另外一颗恒星闯入太阳系内的话,也会破坏太阳系的结构,形成新的引力中心,在这个过程中,太阳系的结构会经过剧烈的调整。

地球上一年四季的变化以及温度的变化,完全取决于地球和太阳的关系。

一旦这个关系被破坏,地球的环境会遭到剧烈的破坏,气温可能会上升到几百度,也可能会达到零下几十度,甚至是接近于绝对零度。

在人类没有逃离地球能力的情况下,太阳系如果进入银河的中心是极其危险的,哪怕不掉入黑洞内部。

银河系内一共有将近10,000亿颗恒星,甚至可能会更多,因为现在天文学观测被银盘所挡住,没有办法直接观测到银河系的最边缘,只能通过一系列的方法来推测银河系的大小。

曾经认为银河系的大小是10万光年,但是根据现代天文学的观点,它的直径至少有20万光年。

而且,这些星星在银河系中的分布不是均匀的,除了越靠近银河中心恒星的密度越大以外,它在平面上仍然有一个分布。

这个分布让银河系看起来有几条旋转的风车结构,所谓的旋臂,也可以称为星流。

我们的太阳系就位于猎户座旋臂上,但是这些旋臂它的星星的组成是不固定的。

它们的形成是因为在恒星在围绕银河系旋转的过程中,密度分布有变化,这就是所谓的密度波。

密度波由万有引力以及恒星的旋转共同产生。

根据现在科学观测,银河系中所有恒星的总质量,是没有办法束缚住太阳以及其他的恒星,以现在的旋转速度旋转。这个旋转速度太高了。

按照引力和离心力平衡的原则,有额外的的物质提供了额外的引力,才能够让太阳以每秒钟250公里的高速在围绕银河系运行的过程中,不至于飞离。

根据计算,提供额外引力的物质应该占到银河系总质量的85%。

它们占了银河系质量的绝大多数,却又没有办法被观测到,所以被称为暗物质。

在银河系的核心,有一条赫拉克勒斯星流,它的自旋神秘地减慢了。

根据科学家们的计算,从银河系诞生以来,该星流的旋转速度减少了百分之75。

该成果由英国天体物理学家Chiba 和 Shoenrich 发表在《皇家天文学会月刊》上。

科学家认为以前对于暗物质的研究主要集中在吸引力影响上,但是最新的研究成果表明暗物质的惯性质量,会影响周围旋转恒星的角动量。

可以简单 的理 解为暗物质通过动力摩擦来减缓银河系自转的速度。

这其中的原因,很可能暗物质并没有随着银河系的自转而旋转。或者和银河系旋转的明物质之间有速度差。

星流中心的恒星拥有更重和更丰富的元素,所以分析恒星周围的元素性质,可以表明它们正在远离星流中心。

根据Chiba 和 Shoenrich的理论,星流转速变慢的角动量损失是由于暗物质引起的,但是具体分配到每一个恒星上面还需要更加详细的计算。

恒星围绕银河中心的旋转速度下降,就会更加接近中心大黑洞,或者掉到黑洞里面。

关于暗物质的存在形式,物理学家还没有明确的结论,至今发射的所有的暗物质探测卫星,对暗物质探测的结果都是一无所获,不知道它们是由什么组成的。

太阳系围绕银河中心的旋转速度可能并没有变化。

所以暂时不用担心我们的太阳有什么危险,但是银河系中心的恒星肯定是有危险。

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