銀河系中心區域為什麼那麼明亮?這裡告訴你原因

人類生活在地球上,地球所屬的本星系叫做太陽系,太陽系所在的上一級星系叫做銀河系,銀河系是宇宙中一個相對龐大的星系結構,根據科學傢們測算,銀河系的直徑長達10萬光年,這是一個什麼概念,即使人類以宇宙最快的速度-光速飛行,穿越完整個銀河系需要花費整整10萬年的時間,而人類文明發展時間不過5000年,也就是說即使以光速穿越銀河系,也要花費相當於人類文明發展時間的20倍的時間才能夠完成這次星際旅行。

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銀河系直徑為10萬光年

銀河系龐大的面積意味著它包含著數量巨大的天體,事實也是如此,根據估算,銀河系中至少包括1000-3000億顆恒星,取中間數,就算擁有2000億顆恒星,按照一顆恒星平均攜帶8顆行星(太陽標準),那麼整個銀河系擁有的行星數量高達1.6萬億顆,由此可見銀河系有多大!在古代由於人類技術落後,人類根本不知道銀河系是什麼,更無法看見銀河系的真實面目,但是隨著科技的發展,人類科學傢經過辛苦的分析和測算,終於繪制出銀河系全景圖,讓我們能夠一睹銀河系真容,說到這裡有人就感到疑惑,我們人類不是居住在銀河中嗎,怎麼能夠看清銀河系的全貌?甚至為什麼可以繪制出銀河系全景圖的呢?

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銀河系全景圖

人類繪制出銀河系全景圖的秘訣就是太空望遠鏡,相對於地球上的射電望遠鏡來說,由於沒有地球大氣層的阻擋和其他因素的影響,太空望遠鏡能夠照得更清晰和更遠,科學傢就是利用太空望遠鏡在十幾年的時間裡,對著銀河系所在的區域拍攝瞭200多萬張銀河系局部區域的高清圖像,然後利用電腦分析計算,最終把這幾百萬張銀河系局部區域照片合成瞭我們現在看到的銀河系全景圖。

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銀河系中心區域非常明亮

當我們看到銀河系全景圖的時候被深深的震撼的,因為我們的太陽系在銀河系全景圖裡面隻有一個小點,除瞭被震撼到,我們發現銀河系全景圖有一個非常明顯的特征,那就是銀河系全景圖中心的區域非常明亮,而越往外的區域亮度就越低,為什麼會導致這種結果呢?

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銀河系結構圖

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銀河系中心黑洞

原來在銀河系中心存在一個質量超大的黑洞,這個黑洞有多大呢?根據科學傢們觀測和計算,銀河系中心的黑洞直徑長達2400萬公裡,質量是太陽的400萬倍,我們知道質量越大的天體引力就越強,銀河系中心的黑洞由於質量很大,因此在它周圍形成瞭一個強引力場,專業術語也叫做視界,就是黑洞引力輻射范圍,凡是進入到這個黑洞視界的天體都會被黑洞強大的引力所吸引,並且圍繞它旋轉,而銀河系中心的黑洞就是憑借強大的引力吸引數量眾多的恒星圍繞它旋轉,導致銀河系中心區域的恒星密度要遠遠高於視界范圍外的恒星密度,而視界范圍外的引力很小,吸引的恒星數量就少,所以就出現瞭中心區域極其明亮的特征。

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太陽在銀河系的位置

不僅如此,黑洞強大的引力還會擾亂視界范圍內恒星運轉的軌道,導致曾經出現大量恒星發生碰撞,這更加增加瞭核心區域的亮度。還有一種原因,核心區域由於恒星數量眾多,經常會發現超新星爆炸,這些超新星爆發產生的亮度是地球的幾萬倍,由此銀河系中心區域高亮度是由恒星密度、恒星碰撞和超新星爆發三種作用共同造成的結果。

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64億公裡外拍攝的地球

也許有人會疑問,銀河系中心那麼亮,為什麼夜空中的銀河系沒有把地球給照亮呢?原因很簡單,那是因為太遠瞭,根據測算,銀河系中心黑洞距離地球2.7萬光年,按照一光年等於9.46萬億公裡計算,2.7萬光年的距離就是25億億公裡,如此遙遠的距離導致那裡發出的光到地球之後就非常變小變暗瞭,旅行者1號曾經給地球拍攝過一張照片,是在距離地球64億公裡遠的地方拍攝的,從照片看地球隻有一個像素那麼小,而銀河系中心附近的恒星至少距離地球25億億公裡,即使再亮的光照到地球都不是很亮瞭。

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