导语：我们的太阳系只是形成银河系漩涡盘的数千亿个类似太阳系中的一个。我们生活在银河系的郊区，就像我们所有的邻居一样，我们在所有其他恒星、气体、尘埃和神秘的暗物质共同构成的银河系引力的影响下，在太空中疾驰而过。在这个引力漩涡的中间，有一个叫做“银河中心”的奇怪区域。
01
银河中心
1、红外光下的银河系恒星
找到中心其他大型星系的中心通常很容易被发现。它们位于漩涡旋臂的内部，由于大量的恒星聚集在其中，它们的光芒往往远远超过其他星系。银河中心的恒星非常集中，通常只有几个星球的距离。与之相反，我们当地的恒星邻居之间的距离是以光年为单位的。如果我们发现自己在银河中心附近的一颗行星上，我们的夜空就会在每晚明亮的星光中亮起来，而金星对我们来说就像星星一样明亮。
2、银河中心
然后，人们可能会得出结论，我们的星系中心应该很容易被发现。然而，有一个问题--它本质上是隐藏在可见光下的。这是因为我们生活在银河系的圆盘里（一个充满尘埃云的圆盘）形成了一种星际“烟雾”。尘埃过滤掉了来自银河系遥远部分的可见光，所以即使当我们直视它的时候，中心也是看不见的。直到20世纪初，天文学家才开始找出这个中心的藏身之处。哈洛·沙普利(HarlowShapley)通过观察银河系其余部分的星团分布情况，很好地推断了它的一般位置。他得出结论，它是朝向射手座的，但是在我们最终能够精确地看到这个区域之前，红外望远镜进行了一次革命。
在红外光下，通过银河平面看到的景象变得惊人的不同。尘埃在这些较长的波长上几乎变得透明，“烟雾”逐渐消失，露出明亮的银河中心。如果我们人类有红外光，即使是最古老的观星文化也会知道它的确切位置。
3、可见光和红外光中的银河中心
我们的银河系中心位于人马座内，在八月的晚上最能看到它。它离我们大约27,000光年，这使我们在银河系的磁盘中大约有一半的距离。围绕着中心的是恒星的凸起，与连接中心区域和银河系螺旋臂的直直的棒状星光混合在一起。银河中心的出现取决于我们推进观测的红外光谱有多远。由NASS拍摄的照片是在近红外波段拍摄的，它展示了尘埃是如何开始变得透明的，使我们能够看到越来越多的星光。移动到更长的中红外和远红外线波长，由斯皮策和赫歇尔太空望远镜拍摄，恒星变得微弱，但尘埃本身开始发光。
当波长在5到15微米(中红外)时，这种发光很大程度上是由含有碳原子环的尘埃颗粒的荧光产生的，它们在恒星的光下发光。从20到50微米(中红外到远红外)，我们看到的是由新生恒星的光线加热的温暖的尘埃云发出的热黑体发光。在100微米或更长波长(远红外线)的情况下，我们开始看到最冷的尘埃的热辉光，只比绝对零度高出十几度。
02
黑洞
1、扭曲尘埃环(带覆盖层)
远红外光是我们唯一能观察到内部星系中这些最冷的尘埃云的好工具。看到尘埃的全部分布，这也是混合气体，帮助我们更多地了解我们的星系结构。例如，天文学家研究了波长为70到350微米的尘埃模式，发现奇数冷尘环大约300光年宽。这类扭曲可能是由星系之间的引力相互作用引起的，因为它们相互传递或合并，暗示着银河系近代史上有趣的近距离相遇。
2、超大质量的黑洞
也许银河中心最有趣的特征是它被认为是巨大的黑洞。天文学家们发现越来越多的证据表明，如果不是全部的话，大多数星系的核心都有巨大的黑洞。但是，虽然这些物体的质量可能是太阳的数百万倍，但它们在物理上是很小的，而且几乎不可能直接被探测到。相反，我们寻找关于它们如何影响周围环境的机制。发现超大质量的黑洞有点像在调查犯罪现场，罪犯不在任何地方可以看到，但仍然有很多关于他们身份的证据。
1974年，天文学家们发现了我们银河系中一个超大质量黑洞的第一个真正证据，当时他们发现了来自他们称之为射手座A*的一个点的强射电。这些无线电波是一种“冒烟的枪”，暗示在一个巨大的、看不见的物体周围有一种物质在运行。射手座A*黑洞的质量似乎是太阳的400万倍。但是黑洞密度很大，相对黑洞的大小只有太阳的20倍左右。它太小了，我们无法从地球上看到，即使是我们最强大的望远镜。
3、银河中心的恒星
那么，我们怎么才能确定这个超大质量的黑洞真的存在呢？毕竟，到目前为止，我们所拥有的只是大量无线电波的来源和理论。即使我们不能直接看到它，我们也能观察到它对其他物体的影响，也就是非常接近它的恒星。自1995年以来，天文学家一直能够使用红外望远镜来观测射手座A*区银河系中心的单个恒星。通过年复一年地重复观测，这些恒星的运动可以被绘制出来。
通常情况下，恒星的移动非常缓慢，但这些恒星以如此惊人的速度旋转，我们可以看到它们的位置年复一年地发生变化。他们追踪我们期望看到的椭圆轨道，如果他们在运行一个巨大的，看不见的物体。其中一颗被称为S0-102的恒星在115年内完成了4090亿英里的轨道，以每秒3000英里的速度运行。
结语：这些恒星的轨道形状证实了它们都围绕着一个小天体运行，轨道的时间允许天文学家计算出这个天体的质量比我们的太阳大400万倍。到目前为止，黑洞是唯一能解释这种观测的物理学理论。听起来好像天文学家已经做了不可能的事。利用红外光，他们测量了黑洞的质量，根据定义，在任何波长的光下都看不到黑洞。