到目前为止科学家在宇宙中总共发现多少个星系？

恒星系或称星系，是宇宙中庞大的星星的“岛屿”，它也是宇宙中最大、最美丽的天体系统之一。到目前为止，人们已在宇宙观测到了约一千亿个星系。它们中有的离我们较近，可以清楚地观测到它们的结构；有的非常遥远，目前所知最远的最系离我们有近两百亿光年。

按照宇宙大爆炸理论，第一代星系大概形成于大爆炸发生后十亿年。在宇宙诞生的最初瞬间，有一次原始能量的爆发。随着宇宙的膨胀和冷却，引力开始发挥作用，然后，幼年宇宙进入一个称为“暴涨”的短暂阶段。原始能量分布中的微小涨落随着宇宙的暴涨也从微观尺度急剧放大，从而形成了一些“沟”，星系团就是沿着这些“沟”形成的。

哈勃太空望远镜拍摄的遥远的年轻星系照片，其中包含有正在形成中的星系团（原星系）。

十八个正在形成中的星系团的单独照片。每个团快距地球约一百十亿光年。

著名的“哈勃深空”照片。展示了一千多个在宇宙形成后不到十亿年内形成的年轻星系。

哈勃深空。箭头所指的可能是迄今为止发现的最遥远的星系。

阿贝尔2218星系群。照片反映了宇宙中的“引力透镜”现象。

两个相邻的星系NGC1410、NGC1409因引力作用而互相吸取物质。

随着暴涨的转瞬即逝，宇宙又回复到如今日所见的那样通常的膨胀速率。在宇宙诞生后的第一秒钟，随着宇宙的持续膨胀冷却，在能量较为“稠密”的区域，大量质子、中子和电子从背景能量中凝聚出来。一百秒后，质子和中子开始结合成氦原子核。在不到两分钟的时间内，构成自然界的所有原子的成分就都产生出来了。大约再经过三十万年，宇宙就已冷却到氢原子核和氦原子核足以俘获电子而形成原子了。这些原子在引力作用下缓慢地聚集成巨大的纤维状的云。不久，星系就在其中形成了。大爆炸发生过后十亿年，氢云和氦云开始在引力作用下集结成团。随着云团的成长，初生的星系即原星系开始形成。那时的宇宙较小，各个原星系之间靠得比较近，因此相互作用很强。于是，在较稀薄较大的云中凝聚出一些较小的云，而其余部分则被邻近的云所吞并。

同时，原星系由于氢和氦的不断落入而逐渐增大。原星系的质量变得越大，它们吸引的气体也就越多。一个个云团各自的运动加上它们之间的相互作用，最终使得原星系开始缓慢自转。这些云团在引力的作用下进一步坍缩，一些自转较快的云团形成了盘状；其余的大致成为椭球形。这些原始的星系在获得了足够的物质后，便在其中开始形成恒星。这时的宇宙面貌与今天便已经差不多了。星系成群地聚集在一起，就像我们地球上海洋中的群岛一样镶嵌在宇宙空间浩瀚的气体云中，这样的星系团和星系际气体伸展成纤维状的结构，长度可以达到数亿光年。如此大尺度的星系的群集在广阔的空间呈现为球形。

宇宙中没有两个星系的形状是完全相同的，每一个星系都有自己独特的外貌。但是由于星系都是在一个有限的条件范围内形成，因此它们有一些共同的特点，这使人们可以对它们进行大体的分类。在多种星系分类系统中，天文学家哈勃于1925年提出的分类系统是应用得最广泛的一种。哈勃根据星系的形态把它们分成三大类：椭圆星系、旋涡星系和不规则星系。椭圆星系分为七种类型，按星系椭圆的扁率从小到大分别用E0-E7表示，最大值7是任意确定的。该分类法只限于从地球上所见的星系外形，原因是很难确定椭圆星系在空间中的角度。旋涡星系分为两族，一族是中央有棒状结构的棒旋星系，用SB表示；另一种是无棒状结构的旋涡星系，用S表示。这两类星系又分别被细分为三个次型，分别用下标a、b、c表示星系核的大小和旋臂缠绕的松紧程度。不规则星系没有一定的形状，而且含有更多的尘埃和气体，用Irr表示。另有一类用S0表示的透镜型星系，表示介于椭圆星系和旋涡星系之间的过渡阶段的星系。

属E0型椭圆星系的NGC4552。该星系位于室女座。

NGC4486，同样位于室女座，属E1型椭圆星系。

NGC4479属于E4型椭圆星系，位于室女座。

NGC205椭圆星系，属于E6型，位于仙女座。

位于六分仪座的NGC3115，属E7型椭圆星系，也有把它归为S0型的。

位于狮子座的NGC3623，属Sa型旋涡星系。

属Sb型的NGC3627旋涡星系，位于狮子座。

猎犬座的NGC5194旋涡星系，属Sc型。左侧是一个矮星系。

NGC3351位于狮子座，属SBb型棒旋星系。

SBc型棒旋星系NGC3992，位于狮子座。

银河系的卫星系“大麦哲伦云”，属不规则星系。

NGC3034不规则星系，位于大熊星座。

宇宙中的大部分大星系都是旋涡星系，其次是椭圆星系，不规则星系占的比较最小。旋涡星系自转得比较快，其盘面中含有大量尘埃和气体，这些物质聚集成能供恒星形成的区域。这些区域发育出含有许多蓝星的旋臂，所以盘面的颜色看上去偏蓝。而在其棒状结构和中央核球上稠密地分布着许多年老的恒星。与旋涡星系相比，椭圆星系自转得非常慢，其结构是均匀而对称的，没有旋臂，尘埃和气体也极少。造成这种局面的原因是早在数十亿年前恒星迅速形成时就已经将椭圆星系中的所有尘埃和气体消耗完了。其结果是造成这些星系中无法诞生新的恒星，因此椭圆星系中包含的全都是老年恒星。

宇宙中约有十亿个星系的中心有一个超大质量的黑洞，这类星系被称为“活跃星系”。类星体也属于这类星系。

此外还有一类个子矮小的“矮星系”。这类星系不象大型星系那样明亮，但其数量非常多。银河系附近有许多矮星系，其数量比所有其它类型星系之和都多。在邻近的星系团中也已发现了大量的矮星系。其中一些形状规则，多半都含有星族II的恒星；形状不规则的矮星系一般含有明亮的蓝星。

星系的形状一般在其诞生之时就已经确定了，此后一直都保持着相对稳定，除非发生了星系碰撞或邻近星系的引力干扰。

在没有灯光干扰的晴朗夜晚，如果天空足够黑，你可以看到在天空中有一条弥漫的光带。这条光带就是我们置身其内而侧视银河系时所看到的它布满恒星的圆面——银盘。银河系内有约两千多亿颗恒星，只是由于距离太远而无法用肉眼辩认出来。由于星光与星际尘埃气体混合在一起，因此看起来就像一条烟雾笼罩着的光带。银河系的中心位于人马座附近。

银河系是一个中型恒星系，它的银盘直径约为十二万光年。它的银盘内含有大量的星际尘埃和气体云，聚集成了颜色偏红的恒星形成区域，从而不断地给星系的旋臂补充炽热的年轻蓝星，组成了许多疏散星团或称银河星团。已知的这类疏散星团约有一千两百多个。银盘四周包围着很大的银晕，银晕中散布着恒星和主要由老年恒星组成的球状星团。

天鹅-人马座方向的银河。

辉煌的银河系中心（银核）部分。

辉煌的银河系中心（银核）部分II。

织女、牵牛星-人马座方向的银河。

天鹰-人马座方向的银河。

长盾-人马座方向的银河。

从我们所处的角度很难确切地知道银河系的形状。但随着近代科技的发展，探测手段的进步在某种程度上克服了这些障碍，揭示出银河系具有的某些出人意料的特征。长期以来人们一直以为银河系是一个典型的旋涡星系，与仙女座星系类似。但最近的观测却发现，它的中央核球稍带棒形。这意味着银河系很可能是一种棒旋星系。另外，银河系是一个比较活跃的星系，银核有强烈的宇宙射线辐射，在那里恒星以高速围绕着一个不可见的中心旋转。这表明在银河系的核心有一个超大质量的黑洞。

银河系有两个较矮小的邻居——大麦哲伦云和小麦哲伦云，它们都属于不规则星系。由于引力的作用，银河系在不断地从这两个小星系中吸取尘埃和气体，使这两个邻居中的物质越来越少。预计在一百亿年里，银河系将会吞没这两个星系中的所有物质，这两个近邻将不复存在。

我们知道，星系中心往往潜伏着超大质量黑洞，这些宇宙巨兽的质量可达太阳数百万甚至数百亿倍。比如，我们银河系中心的人马座A，就是一个质量超过太阳400万倍的超级黑洞。

超大质量黑洞太过庞大，通常相对安定地闲坐于星系中心，但天文学家长期以来认为，理论上一些超大质量黑洞也会不安分地移动，只是想要捕捉相应的观测证据并不容易。

现在，哈佛-史密森天体物理中心的研究人员发现了迄今为止最明确的超大质量黑洞运动的案列。在过去五年里，他们通过对比超大质量黑洞和星系的速度，努力追寻这一罕见现象。

“超大质量黑洞的速度和宿主星系一样吗？我们预期它们的速度是相同的。但如果不同，就意味着黑洞在星系中不安分地移动了。”这项研究的负责人，哈佛-史密森天体物理中心的天文学家多米尼克·佩斯（Dominic Pesce）解释道。

研究小组专门调研了10个遥远星系和它们中心的超大质量黑洞。这些黑洞的吸积盘的成分都包含水。因为当水环绕黑洞运转时，会产生类似激光的射电光束，名曰微波激射（maser）。利用射电望远镜阵列对微波激射进行甚长基线干涉测量（VLBI），就能够精确计算出黑洞的速度。

结果表明，在这10个超大质量黑洞中，有9个处于静止状态，但有1个特别突出，似乎在快速运动。这个黑洞距离地球约23亿光年，质量约为太阳300万倍，位于星系J0437+2456中心。

随后，研究小组利用阿雷西博望远镜和双子望远镜展开跟进观测，证实了他们的发现。这个超大质量黑洞正以110000英里/小时的速度在星系J0437+2456内移动。

那么这个黑洞为何会在星系中暴走？目前尚不清楚。研究人员给出了两种推测，

其一，这可能是两个超大质量黑洞碰撞合并的后果，巨大的能量爆发导致新生黑洞反冲运动。其二，这个黑洞可能是双黑洞系统的一员，正与另一个黑洞相互环绕，且另一个黑洞由于缺乏微波激射而无法被我们的射电探测发现 。

关于背后的真正原因，需要更深入的观测来确定。

研究小组已经将相关发现发布在2021年3月12日的《天体物理学》杂志上。

日上三杆尤在眠，这里是怎么睡都睡不够的深空小编。小编整理了半天，给大家带来了这篇文章。不让大家久等了，下面马上进入正题吧。

北京时间4月30日凌晨，世界顶尖学术期刊《自然》上发表的两篇文章上演隔空对话。辩论题目是：中国科学院国家天文台刘继峰团队去年宣布发现的最大恒星级黑洞质量达到70倍太阳质量，结论是否正确？

这两篇文章，一篇来自比利时鲁汶大学物理和天文系副教授乌格斯·萨那，题为《关于LB-1系统中70倍太阳质量黑洞的特征》；另一篇来自刘继峰团队，题为《回复关于LB-1系统中70倍太阳质量黑洞的特征》。

其实在这之前，已有几个国际团队提出质疑，认为刘继峰团队下结论使用的关键前提有误，LB-1黑洞的质量远没有这么大，甚至根本不是黑洞，而是一颗中子星或恒星。

刘继峰团队在回复文章中承认，实际情况比原先考虑的复杂，但新加进来的因素不足以推翻前提假设。目前，他们正从一个后来发现的简洁角度切入重新分析，初步结果与之前一致，可达到65倍太阳质量，依然是史上最大的恒星级黑洞。

他们也期待欧洲空间局的盖亚望远镜能给这场学术争论提供决定性的数据。

在了解双方的观点之前，我们不妨先回到讨论的起点：一颗被评价为“不可能存在”的黑洞。

“不可能”的黑洞

2019年11月28日，《自然》发布国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项重大发现。该团队依托郭守敬望远镜，在LB-1系统中发现一颗大约70倍太阳质量的黑洞。

许多媒体报道时使用了“不可能”来形容。刘继峰本人在最开始发现它时也表示“不敢相信”，觉得这样的黑洞在银河系中“不应该”存在。

LB-1的艺术想象图 。

其实，有一类位于星系中心的超大质量黑洞，门槛就是几百万倍太阳质量。为什么LB-1黑洞才70倍太阳质量就不可能了？

原来，研究团队判断LB-1黑洞属于“恒星级黑洞”，是天体物理中最小的一类黑洞，质量通常在3倍至几百倍太阳之间，由恒星爆炸而形成。

一般而言，恒星中含有的金属丰度 越多，向外“刮”物质的星风就越强烈，大量质量提前流失。依此推论，大质量的恒星级黑洞只能形成于低金属丰度的环境中。以我们银河系的化学成分来看，不会出现超过30倍的恒星级黑洞。

此前，天文学家们在银河系中找到的恒星级黑洞，确实都在20倍太阳质量以下。

然而，这次发现的LB-1金属丰度与太阳近似，质量却接近太阳的70倍，显然是大大“超纲”了，直接挑战到现有的恒星演化理论。

正因如此，美国激光干涉引力波天文台台长大卫_雷茨当时给出了很高的评价：“这一非凡的成果，将与过去四年里LIGO及Virgo探测到的双黑洞并合事件一起，推动黑洞天体物理研究的复兴。”

两个关键前提

刘继峰团队是如何找到LB-1的？

他们的工具是位于兴隆观测站的郭守敬望远镜，重点监测开普勒望远镜扫描过的一个天区，追踪其中的双星系统。

他们创新性地使用了“径向速度法”来寻找静默的黑洞。当天体靠近或远离观测方向，它的光谱会发生有规律的蓝移或红移，就像救护车加速驶近时鸣笛声调变高，加速远离时声调又变低。

他们偶然发现有一颗光谱为B型的恒星很惹眼，恒星的特征吸收线随时间摆动，但同时又有一条近乎静止，且和B型星反相位运行的氢发射线。

这说明，它在绕着一个看不见的东西转动，而且那个天体质量很大，两者差异悬殊，导致恒星快速旋转，而看不见的家伙转动幅度很小。

根据刘继峰团队的计算，B型星质量约为8倍太阳，按比例计算，看不见的天体质量高达70倍太阳质量，只能是黑洞了。

从以上推演过程，我们发现要得出“70倍太阳质量”这个重磅结论，有两个关键前提：

1、那个“看不见的家伙”的氢发射线只是几乎静止，并非真的静止不动。它需要以非常轻微的幅度左右摆动，在图像上形成类似于酒瓶的形状。不然的话，按摆动比例计算它的质量会超出天际，难以解释。

2、看得见的B型星的质量真的有8倍太阳。按比例计算，B型星质量越大，“看不见的家伙”质量也就越大。

氢发射线真的轻微摆动了吗？

尽管在论文发表之时，地球上最先进的光学望远精，包括位于夏威夷的10米凯克望远镜和位于西班牙的104米GTC望远镜也都跟进确认过，但此后，国际上质疑的声音依然不断。

去年12月9日，美国加州大学伯克利分校研究生埃尔·巴德里在预印本网站上传一篇未经同行评议的文章，认为那条氢发射线的轻微摆动是由B型星周围大气吸收造成的，其实是完全静止的。这条氢发射线的来源因此不可能是一个黑洞。

1月10日，德国-纽伦堡大学和波茨坦大学的天文学家团队则在《天文学与天体物理学》上发文称，这个天体可能根本不是黑洞，而是大质量中子星，甚至普通恒星。

他们的破论点主要在前提2上。一些化学元素迹象表明，看得见的B型星可能已经被剥离外壳，质量只剩下了11倍太阳质量。以此计算，看不见的家伙只有2-3倍太阳质量。

这次，比利时鲁汶大学萨那团队的评论文章以“续议事项”的形式发表。他们的主要观点与巴德里相似，即氢发射线的轻微摆动是由B型星的吸收部造成的。

他们认为，从目前数据来看，B型星的质量下限为4倍太阳质量，如果是两颗4倍太阳质量的恒星形成双星系统，且转速够快的话，那另一个恒星可能会探测不到。

回复：最新观测和分析依然达到65倍太阳质量

“续议事项”是《自然》在2018年底上线的板块，如果对此前《自然》发表过的论文出现特别有趣、及时的同行评论或阐释，即可以“续议事项”的形式刊登。与此同时，被评论原文的作者获得一次回复机会。如果编辑部认为该回应“建设性地推进了讨论”，就会将回复文章与“续议事项”文章同期发表。

在回复文章中，刘继峰团队结合最新的光谱观测数据和分析，再次确认了关键前提依然成立。B型星的质量最可能在5倍至8倍太阳质量之间，相对应的黑洞质量为23至65倍太阳质量。

针对氢发射线轻微摆动问题，他们认为，虽然B型星吸收确实能移动氢发射线，但无法得出氢发射线静止的结论。

事实上，氢发射线还受到其他多种因素的影响，其中B型星辐射和星风就会造成一种“对冲”B型星吸收的作用。

此外，无论是氢发射线的形状还是宽度，都不像是产生于双星系统的周围环境。

尽管如此，作者团队认可氢发射线问题要比原先设想的复杂。他们发现，用帕邢发射线能更简单、更清晰地测量“看不见的天体”的轨道运动。

刘继峰等介绍道，相关论文已经在筹备中，该研究初步结论是帕邢发射线的峰值点清除地显示相对于B型星的反相位轨道运动，再次表明是由另一个看不见的天体发出的，而不是双星系统的周围环境产生的。

初步计算得到，看得见与看不见天体的质量比例在46_81之间，与氢发射线测出的结果一致。

刘继峰团队的文章同时对德国团队提出的“剥除外壳”恒星问题作出了回应。他们认为，这种猜测目前尚无观测支持，且“剥除外壳”恒星的寿命很短，恰好就被撞上的可能性很低。

文章最后提到，这场学术辩论最终的裁判可能是盖亚望远镜。结合该望远镜数据和开普勒第三定律，就能算出看得见和看不见天体的质量总和。

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本文来源：深空游戏 责任编辑：佚名王者之心2点击试玩

银河系的中心也就是银河系的自转轴与银道面的交点，而银河系的核球即银核是在人马 星座 方向。太阳系的中心是太阳，银河系的中心是银河，宇宙的中心是我，因为宇宙是无穷大，所以任何一个地方都是中心。

因为地球本身即自转又公转，不能形成固定的园心。 怎么能允许月球绕着地球公转呢？ 强大的引力场内，月球怎么能封圆呢？ 月面大小天天不同怎么解释与地球公转的轨道呢？ 十二个月有大小月之分。几乎一月一交换。那怎么绘制公转轨道？ 所以我观测及理论分析证明得出结论： 月球与地球却是围绕着太阳旋转的日行星。在天文学上，各级别的天体，总是绕着它上一级别的天体公转。 比如：月亮绕着地球转、地球绕着太阳转、太阳绕着银河系转、银河系绕着本星系群转、本星系群又绕着室女座超星系团运动。

太阳系围绕着银河系旋转，银河系是不是也围绕着宇宙中心在转？宇宙中心是不是也有超大的黑洞？各大星系围绕着宇宙中心旋转是不是也会越来越靠近？就像水里的漩涡最后围绕旋转到中心去，然后然后是沉下去还是黑洞中心里面有一个出口能到另一个世界里去？？

密度这个东西，想象一下把整个太阳放在一个房子里。这密度多恐怖。我们是在三维空间里。加上时间勉强算一个四维。如果一个九维或者更高维度的空的东西过来揍你。想一下多么可怕。它可以去九维以下的维度干你，而你怎么打都打不到人家。这就是降维打击。

宇宙哪有什么黑洞，我们想的太复杂了，宇宙物质本是由原子组成，原子核内即中子、质子和核外电子组合，如果磁场和光有质量，那宇宙也是相互相斥的，黑洞真不明白是什么物质组成的，我的理解所谓黑洞就是宇宙一个小团体的中心，宇宙中所有小团体总要有规律地围绕着中心旋转，太阳系中心是太阳，银河系中心是空心的，其实这个中心啥都没有，只是真空空心中心，也许这个中心有强磁场，但能做为中心，那这个中心肯定所有的作用力是均衡的，自然形成的中心，银河系总要围绕一个点或一个中心来旋转，想的太难，越想越困难，越无解！所谓黑洞应该是不存在的，只是他的温度比外围要低，应该是燃烧中心或者是反应中心，蜡烛或者油灯点燃，中心我们就看不到，反而是外围就能看的到，这不也是一个黑洞吗？

按说银河系的中心应该存在一个超大质量的星体，不然银河系真会外观的的碟状和悬臂结构无从解释。但是最近人类又在银河系中心附近（我们认为的黑洞）发现了一颗大质量的星体，科学家又否决了黑洞之说，这个星体离我们认为的黑洞太过接近，如果有黑洞的存在，这个距离早就被黑洞吞噬了。所以人类 探索 宇宙还有遥远的路要走！

宇宙的万物各为性质组成了星球，隋着它们堆积的各为引力而形成大小星球，又星球大小各为自己的引力组成星糸，星糸大小又互为牵力，这是很自然的物质力量，很间单又自然，各种物质有各种物质的特长与功效，例如磁力，好比吸铁石一样。别说得很玄乎。偌大个空间里物质存在很久很久了，也许演变了它自己多少 历史 和生命，微不足道某一生命也是短暂十分可怜有限过客而己。

观察漩涡，可以推测黑洞！黑洞这是漩涡的中心，越到中心恒星旋转越快，越远则越慢，最后中心的物质被漩涡吞噬，边缘的逐渐向中心靠拢，同时速度也逐渐加快，最后走上被吞噬的命运，包括太阳系。

银河系的中心是人马座A黑洞，质量约为太阳的400万倍，最初观测那里只是接收到了很强的射电信号，不过，银心的方向上有着大量的尘埃与气体的遮挡，这导致可见光波段根本到不了我们这里。

后来，随着天文观测技术的提高，红外卫星的升空以及凯克望远镜的观测，使人们透过了这些遮挡，知晓了那里应存在大质量黑洞。

（凯克望远镜，坐落在夏威夷岛上一座海拔4200米高的莫纳克亚山上）

通过对银心位置恒星运转轨道的观测，处在银心处的恒星运行速度非常之快，就拿S2这颗恒星来说，以每秒钟5000公里的速度围绕着黑洞运转。

银心位置恒星密集，是银河系最亮的地方，太阳系距离银心有26万光年远，处在一条不甚明显的猎户臂上，太阳系以每秒钟240公里的速度围绕着银心公转，大约225-25亿年公转一圈。

由对银河系的认知，科学家通过观测发现大型星系的中心普遍存在大质量黑洞。

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太阳是太阳系的中心。太阳的质量非常大，占到了整个太阳系总质量的9986%，因此太阳的引力十分强大，所有属于太阳系的天体都在围绕着太阳旋转。

太阳和银河系内的其它恒星也在围着这银河系的中心旋转。银河系非常的巨大，直径大约有10万光年，恒星数量有1000亿到4000亿颗。这么数量庞大的恒星都在围绕着银河系的中心旋转。那么银河系的中心是什么呢？不管是什么，它的质量一定是非常大的。

图示：银河系

天文学家通过射电望远镜发现在银河系的中心存在着一个非常强的射电源，叫人马座A。这个强烈射电源的中心中心非常小，最大半径不超过太阳到木星的距离。科学家推测在银河系的中心可能存在着一个巨型黑洞。

现在银河系中心存在着一个巨型黑洞的证据已经被欧洲科学家找到了。它们发现在银河系得到中心的一些恒星运转的速度非常的快。其中有一颗恒星的质量比太阳大7倍，它以每秒钟5000公里的速度在围绕着银河系中心运行。而银河系中心看上去空无一物。

图示：位于银河系中心的强烈射电源人马座A

这么高的运行速度说明了什么呢？这就像在太阳系中，水星距离太阳最近，水星的运行速度是太阳系中最快的，可达每秒钟478公里。水星为什么转的这么快，因为它的旁边就是太阳系质量最大的天体，太阳。如果它公转速度不够快的话，就会被太阳吞噬掉。同样在银河系中心的这些恒星如果运转速度这么快，就意味着在它们轨道的中心有一颗比它们质量大很多倍的天体。能让恒星如此高速运转的有看不到的天体只能是超大质量黑洞了。

图示：巨星黑洞

科学家估计银河系中心的这颗巨型黑洞的质量是太阳的370万倍！如此巨大的黑洞可以掌控着银河系内的所有天体运转。科学家发现不光是银河系中心存在着超大质量黑洞，所有的星系中心都有一颗超大质量黑洞。科学家拍摄的第一张黑洞照片中的那个黑洞，就位于一个比银河系大出许多倍的椭圆星系中心。它能掌控质量更大的椭圆星系，那它的质量要比银河系中心的黑洞大得多。这个黑洞的质量大约是太阳的65亿倍！

图示：椭圆星系M87中心的黑洞照片

这真是令人不可思议，在银河系的中心存在着巨星黑洞。那银河系的所有天体会不会迟早有一天会坠入其中呢？

提问 ：如果在星系中心存在一个黑洞，那么它是否是星系自转的原因？若真是如此，它的质量会不会越来越大？它的转速是不是也会越来越快使得星系周期变短直到缩成一点？

回答 ：尽管黑洞附近的空间与时间都遭到严重扭曲，但好消息是它们对遥远地方的物体还算手下留情。但对于黑洞而言，多远才算“遥远”？我们用施瓦茨柴尔德半径，或是光无法逃逸的引力范围半径来描述黑洞的大小。

图解：位于M87中心的超大质量黑洞，推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的天文影像，由事件视界望远镜所拍摄，发表于2019年4月10日。

这里有一个比较方便记忆的规则：对质量为太阳M倍的黑洞，其大小约为3×M千米。因此，一个太阳质量大小黑洞的施瓦茨柴尔德半径约为3千米。粗略估计，黑洞的广义相对论效应在其施瓦茨柴尔德半径的1000倍左右距离便可以基本忽略。对于太阳质量大小的黑洞，在距其3×1000千米=3千米其引力效应基本和太阳（太阳质量恒星）相同。这个距离要比太阳与地球间距离小的多，换句话说，这意味着即使太阳是个黑洞，地球也不会改变运行轨道。

图解：大麦哲伦云面前的黑洞（中心）的模拟视图。请注意引力透镜效应，从而产生两个放大，以星云最高处扭曲的视野。银河系星盘出现在顶部，扭曲成一个弧形。

将这个模式套用到银河系中心的超大质量黑洞上，由于其质量为太阳的1000万倍，从上述公式可以得出它的施瓦茨柴尔德半径约为3000万公里。那么，它的广义相对论效应只在1000×3000万公里，即银河系内部300亿公里范围内不容忽视。现今太阳系宽度约为60亿公里，超级黑洞附近不可忽略广义相对论效应的区域大到可容纳5个太阳系。

图解：2MASS的红外线望远镜所拍摄到的银心全貌（2003年）

而银河系统有2000亿颗类似太阳的恒星，各自相距数以光年计的距离，可以说在我们银河系中需要担心会受到超大质量黑洞影响的区域其实非常有限。银河系现今自身质量约为1000亿个太阳质量，要比超级质量黑洞的1000万倍太阳质量大很多，所以，除非你非常接近它（即在广义相对论作用范围内），否则一个超大质量黑洞在星系的固定点产生的引力其实微不足道。

图解：在帕瑞纳天文台的夜空中观赏到的 银河系的核心 （激光为望远镜创造出一颗导引星）

由此可见，黑洞并不是星系自转的源头：质量太小且离大多数星系太远使得它们无法做到这一点。我们认为螺旋星系的旋转源自于角动量守恒定律：即相对较大的物体即使只作稍微转动，如果是由较小的物体来实现的话那么其旋转速度会快很多。

图解：星系UGC 12158的照片。这是被认为是在外观上最类似于银河系的星系。

银河系中心的黑洞不停在累积物体（以未知速度），这意味着随着时间的推移它会越变越大。然而，根据上述论证，这并不意味星系的自转速率会增加。也就是说星系年，或是某颗靠近星系中间的恒星围绕星系旋转的周期不会受黑洞存在的影响。

图解：太阳在银河系中的位置图。角度表示银道坐标系中的经度。

实际上这一切对我们而言相当不幸：如果星系的自转速率确实因为超大质量黑洞加快，那么我们可以利用这一增量来寻找黑洞。然而，事实上黑洞在星系中心很难被发现，因为他们的影响十分有限。

参考资料

1WJ百科全书

2天文学名词

3 astro- Kristine Spekkens -DK27

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目前，天文学家首次观测到一颗恒星环绕银河系中心超大质量黑洞运行，而这颗恒星在黑洞周围闪烁舞动，正好符合阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论的预测结果。

这项最新研究报告发表在4月16日出版的《天文学与天体物理学杂志》上。天文学家利用欧洲南方天文台甚大望远镜观测到这颗恒星，发现该恒星的运行轨迹犹如玫瑰花结。广义相对论认为宇宙空间、时间和引力存在相互作用，并且像黑洞这样大质量天体能够扭曲其周围的空间，影响周围恒星的运行轨迹。

艾萨克牛顿的引力理论认为恒星运行轨道应当像一个椭圆，但事实并非如此，这种玫瑰花结的恒星轨道支持着爱因斯坦的广义相对论。爱因斯坦的广义相对论预测某天体围绕另一个天体的束缚轨道不是封闭的，不像牛顿万有引力定律那样，它是在运动平面上向前。

特殊效应

首次在水星轨道发现的太阳引力作用，是支持广义相对论的第一个证据，100多年后的今天，我们发现环绕银河系中心人马座A致密射电源的一颗恒星存在类似的特征，该观测进一步验证了人马座A是一个太阳质量400万倍的大质量黑洞。

人马座A是银河系中心的一个超大质量黑洞，距离太阳26000光年，我们的太阳系位于银河系一个巨大旋臂边缘。在黑洞周围存在高密度恒星群，最新观测到这颗恒星就位于高密度恒星群，它被命名为S2，在不足200亿公里的直径范围内与黑洞保持亲密接触。

它是距离黑洞最近的恒星之一，当它接近黑洞的时候，该恒星以3%的光速运动，绕黑洞运行一周需要16个地球年。马克斯普朗克地外物理研究所在跟踪分析这颗恒星在其轨道上运行25年后，精密测量技术在人马座A周围探测到了S2恒星的史瓦西进动。

恒星轨道通常不是完美的圆形，相反，在恒星自转过程中，会向内或者向外移动。S2恒星与黑洞的最近距离每次都会改变，这将促进其形成玫瑰花的轨道结构，广义相对论能够预测轨道的变化。

黑洞不再神秘

广义相对论也使我们更深入了解银河系中心的空间环境，由于该区域被银河系的气体和尘埃笼罩，因此我们很难从较远的距离进行观测。

对S2恒星的27年观测验证了广义相对论，同时研究人员还分析了恒星光线在接近黑洞时的延伸方式。之前的研究结果表明，恒星释放的光线符合广义相对论，现在我们证明S2恒星在人马座A周围的轨道呈现玫瑰花结构，证实了该黑洞的强大引力作用。

未来的新型望远镜，例如：欧洲南方天文台的极大望远镜，将观测到那些更靠近黑洞的微弱恒星。如果足够幸运的话，就能观测到非常接近黑洞的恒星，它们能够真正感受到黑洞的旋转，这将为检验广义相对论提供一个完全不同的理论支持。

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本文来源：深空游戏 责任编辑：佚名王者之心2点击试玩