为什么每个星系的中心都有一个巨大质量的黑洞?
感谢头条悟空问答的邀请!对于为什么每个星系的中心都有一个巨大质量的黑洞呢之话题,我个人观点认为,这个问题是有问题的问题。为什么会这样说呢?
因为,题主所说的星系应该是银河系或恒星系,况且目前科学界已知宇宙中的星系,就只有这两种星系。先来说说关于银河系的情况,所谓“银河系”,是前辈天文科学家在地球上,通过借助于天文望远镜对宇宙太空有限的观测,发现了宇宙太空在可视见范围内,像是一个群星璀璨、星罗棋布的银河画面现象,才把这个银河画面现象冠名为银河系。
其实,所谓的“银河系”,不属于宇宙层级中的一个星系,而是科学家在地球上通过天文望远工具,所观测到宇宙太空可视见范围内的视角景象画面,是宇宙无限空间可视见的极少部分,这个宇宙空间的可视部分之中,大约会有上亿颗恒星及其恒星系立体叠加的存在,根本不会有什么银河系中心的存在。
再来谈谈关于恒星系的情况,宇宙是由数之不尽的恒星及其恒星系所构成的无边无际的自然天体,在每个恒星系之中都有一颗巨大质量的恒星存在,恒星的位置就是恒星系的中心,是不会有黑洞现象的情况。例如,太阳系的中心就是太阳,难道太阳会有黑洞吗?
因而,每个星系中心都有一个巨大质量的黑洞这种提法是不成立的。所谓宇宙的黑洞现象,其实就是包裹着数之不尽的恒星系同向运动边缘与边缘外围之间的无尽缓冲带,是宇宙暗物质运行的专属通道,可冠名为:宇宙之网现象。
由此可见,黑洞现象不是存在于星系的中心,而是存在于宇宙星系边缘与星系边缘之间暗物质运行的专属通道,是宇宙之网的自然天体。不知这样的回答读者阅后是否能明白?!如觉得我说的对,希给个点赞并关注我,欢迎大家加入相关讨论和学习。宇明于东莞市。(注:原创作品,版权所有,抄袭必究。)
为什么每个星系的中心都有一个巨大质量的黑洞?
对于这个问题,尽管没有直接邀请,但是看到在目前的所有回答当中,没有一个比较合适的解答,所以觉得还是有必要回答一下。对于为何几乎每一个星系的中心会有黑洞,我们可以通过两个层次来回答这个问题。首先我们可以说是从观测上得到的结论。比如说我们银河系的中心,天文学家就通过红外波段对中心附近恒星轨迹的追踪观测,证明存在着一个大约为430万太阳质量的黑洞。对于临近的星系,尽管不是通过看恒星,但是通过看气体团块的运动,来判断中心黑洞的存在。如果星系比较遥远的时候,那么我们就可以通过一些其它的观测迹象来推断黑洞的存在。因为黑洞在吸积周围靠近气体的时候,不仅仅会产生比较明亮的辐射,同时也会将一部分气体沿着转动方向抛射出去,从而产生了我们熟知的喷流。因为喷流所产生的能量非常强,比星系本身所产生的能量还要多,所以从非常遥远的地方就可以看到,而且看起来像一个点,这就是我们最早知道的类星体,或者被称之为活动星系核。所以说活动星系核就是黑洞吸积周围气体所产生的剧烈喷发现象。通过大量的观测,我们现在知道,几乎在所有的星系中心都有一个超大质量黑洞的存在。知道它们存在之后,我们就想知道另外一个问题,这些黑洞是如何形成的,为什么它们位于星系的中心。对于它们的来源问题。如果用一个势井来描述星系的话,星系的中心往往是势井最深的地方,所以重的天体就会往星系的中心移动。黑洞作为最为致密的一种天体,即使最初不在星系中心,也会慢慢向中心移动。接下来,最初小的黑洞(质量大约在几十个太阳质量)相互碰撞,会逐渐形成所谓的超大质量黑洞的种子(有可能是几十万个太阳质量),再通过气体的吸积,长成我们现在看到的成熟的超大质量的黑洞。目前通过大量的观测表明,黑洞的质量和星系核球的质量以及自身宿主星系的质量存在着一定的比例关系,这就说明黑洞在一定程度上和星系是共同演化的。但是究竟如何共同演化,目前并没有一个很明确和清楚的答案。
为什么每个星系的中心都有一个巨大质量的黑洞?
从现有科技水平和天体物理探测结果看,形成星系其中心必然要有核心引力才能将数千亿的恒星束缚在一定的宇宙空间内,例如银河系直径达到十万光年类似棒旋星系,应该是无数小的星系碰撞融合形成的,其中心应该类似太极八卦图中央的黑白混沌世界,棒旋星系可能由中央黑洞群和外侧的两个小型黑洞构成!目前的天体物理研究认为星系中心黑洞引力不足以支撑星系的形成,所以提出了可能存在暗物质,由暗物质黑洞共同左右星系的运行,根据地球上风暴的形成机理,在地球引力、太阳☀光照作用下气压温度大气环流才可能形成飓风,其结构类似宇宙中的星系,因此小编认为宇宙中存在未知巨大天体和宇宙环流,只有在他们的引力影响下黑洞才能束缚无数恒星形成星系!
为什么每个星系的中心都有一个巨大质量的黑洞?
为什么大多数星系中央会有一个黑洞?
截至目前,科学家们在138亿光年的可观测宇宙范围内,共观测到了大约1200多亿个星系,并且估算出每个星系中的恒星数量平均达1000亿颗。比较有意思的是,在每个星系的中央,科学家们都发现存在一个大质量的黑洞,星系中的每个恒星系,都在围绕着这个中央黑洞作周期性的运转。大家记住,是每一个星系的中央都有这么一个黑洞,那么出现这种现象的原因到底是什么呢?
在17世纪初期的时候,德国天文学家科学勒在长期天文观测和精确推导的基础上,提出了著名的开普勒三大定律,即:所有行星都在一个以恒星为焦点的椭圆轨道上运行;每颗行星在相同时间内它与恒星连线所扫过的面积相等;所有行星的轨道半长轴的立方值与公转周期的平方值的比值均相等。开普勒三大定律对人类认知恒星系的运动规律提供了全新的视野,而为何行星会围绕恒星作这样的运动呢?另一位伟大的科学家牛顿对此进行了深入思考,认为肯定存在着某种力在维系和推动星体的运行,于是他经过长期的研究,于1687年总结出了万有引力定律,提出无论是微观粒子、还是宇宙星体,都遵循着万有引力定律,两个物体之间的引力大小,与它们的质量乘积成正比、与它们间的距离平方成反比。但是牛顿并未对万有引力的产生原因作出解释,后来爱因斯坦提出了广义相对论,认为有质量的物体,会使周围的空间发生弯曲,一切物体都按照着测地线(也就是最短路程)运动,从而在弯曲的空间里看上去彼此相互靠近。
以上就是关于引力概念的相关历史以及引力的本质,在我们所处的宇宙中,万有引力是影响星体运行的最基本力量之一,当然后来又发现和推测出来了暗物质和暗能量。我们现在了解最多、也是观测出来最早的恒星系,就是太阳系了,我们知道系内的每个恒星都在围绕着太阳公转,这里面起到的最重要作用就是太阳的巨大质量产生的巨大引力,从而吸引着各行星以及系内的星际物质,以一定的速度进行公转,没有中心的太阳,那么太阳系行星将会以现有的速度分离出去,整个太阳系也将烟消云散。
从最简单的方式去理解,为什么星系中间会有黑洞,主要就是黑洞能够提供维系着整个星系旋转运行的引力,而且从目前的认知来看,根据万有引力公式,只有黑洞才会有这么大的质量,才能提供这么大的引力,这也通过科学家们在观测星系中间的黑洞与整个星系的质量存在一定的比例关系上得到了证实。
宇宙中的黑洞共包括三种形式,一个是由大质量恒星在生命末期经过超新星爆发之后,残留物质继续向核心坍缩而形成,这类叫作恒星黑洞;第二是在宇宙大爆炸的初期,由于大爆炸巨大的能量释放,使得同时释放出的物质之间被巨大的压力压得很紧,形成最古老和最初级的黑洞,一般只有粒子大小,但是质量可以和小行星媲美,这类叫作原初黑洞;还有一类就是处于星系中心,这里的恒星非常密集,质量巨大,生命周期也较短,容易发生恒星的相互碰撞合并演化为黑洞,也会在恒星生命周期结束后形所的黑洞吞噬下形成更大质量的黑洞。
我们知道,太阳的形成,依靠的是就是原始星云的物质积累和不断吸聚,当达到氢核聚变条件以后演化为恒星,然后在万有引力和周围星云物质角动量守恒的作用下,形成围绕恒星运行的星云物质盘,继而处在围绕恒星公转的物质又发生物质的积累,逐渐演化为行星和卫星。
如果眼界再放大一点,到达银河系,其形成原理和太阳系是差不多的,只不过形成历史更加悠久,在漫长的演化进程中,它也形成了一个质量中心,星系绝大部分的质量集中分布在中心区域,这里的恒星形成更具有得天独厚的条件,因为星云物质非常密集,比如在银河系中心3光年的区域,就分布着4000多万颗恒星,而且这些恒星的个头也非常大。根据恒星演化的规律,一般质量越大的恒星,其核聚变程度就越快,恒星的寿命也越短,在生命末期演化为黑洞的几率就越大,那些处在星系中心的巨大恒星,要比星系其它区域的恒星更早地进入生命的尾声,从而演化为恒星黑洞,很多这样的恒星黑洞由于分布地较近,在引力的作用下,会发生黑洞的合并现象,形成质量更大的黑洞,久而久之就变成了星系中心的一个巨大的整体黑洞。
以上就是星系中心为什么都有一个黑洞存在的原因。星系的规模越大,中心的黑洞质量也就越大,比如银河系中心的黑洞人马座A*,其质量约为太阳的400万倍;而银河系所在的室女座星系团就处于超本星系的中心区域,只不过在超本星系的中心还存在着比室女座星系团更大的星系团,科学家们命名为M87星系团,其中心区域的黑洞质量可以达到太阳的60多亿倍,可以推测再往上的星系团,其中心也会存在质量更巨大的黑洞,这种规模已经远远超出了我们的想象。
为什么每个星系的中心都有一个巨大质量的黑洞?
为什么大多数星系中央会有一个黑洞?
不是大多数,而是所有的星系中心都有一个黑洞。而且这个黑洞与星系大小成正比,星系越大,黑洞越大。这是天文学界观测证实了的一个规律。
我们银河系中心黑洞质量约430万个太阳,仙女座星系比银河系大一倍,其中心黑洞质量约1亿个太阳。
星系中心都有一个黑洞,与万有引力定律和星系的形成过程有关,也与星系的演化过程有关。
我们知道,这个宇宙的一切天体,每个角落都受万有引力约束,因此万有引力定律是人类最伟大的发现之一,是人类发现最早的四种基本力的一种,而且300多年前就被发现,尤为可贵。
那个时候自诩几千年文明的天朝还在把这些视为洋人的奇技淫巧,只有之乎者也才是正道。
因此说牛顿怎么伟大都不过分,是他的发现,引领人类对大自然认识上升了一个层次。
万有引力的定律很简单,表达式为:F=GMm/r^2
这里表明,引力F的大小,与引力相互作用物体之间的质量成正比,与它们之间距离平方成反比。G为引力常量,M和m为相互作用物体质量,r为它们质点之间的距离。
星系是一个巨大质量的天体结构,因此引力非常大。星系的形成与恒星的形成大致差不多,都是由巨大的星云收缩而成。
不过星系形成的时间比较早,研究认为在宇宙大爆炸后10亿年左右,星系就在原始星云中形成。
宇宙大爆炸冷却后,膨胀出现了能量分布的微小涨落,形成了一些“沟沟坎坎”,在一些“沟”里形成了巨大的星云团,这些星云团相互碰撞凝聚在一起,在引力作用下越聚越紧密,并且由于星云团的碰撞和不均匀分布渐渐旋转起来。
这些星云团疏密不同,在比较密集的地方就渐渐形成了恒星。
而在星系的中心,由于引力作用,云团非常密集,因此形成的恒星就更多更大。
这些原始恒星由于巨大,很快就完成了演化,发生了大爆炸形成黑洞,许多黑洞融合在一起,就形成了星系中心的黑洞。
这些星系中心黑洞在100多亿年的漫长演化中,不断吸取周围物质,吞噬恒星,就变得越来越大,成为星系中心巨大的引力源。
天体结构每上一级,就有更大的黑洞。银河系中心黑洞约430万个太阳质量,仙女座星系中心黑洞约1亿个太阳质量。
我们银河系和仙女座星系都是本星系群50余个星系的一员。
仙女座星系是本星系群最大的星系,银河系屈居老二。但本星系群又是本超星系团的一员,本超星系团由上百个星系团(群)组成,仅室女座星系团就包含2500余个星系。
而室女座星系团处于超本星系团的中心,其中最大位于中心的星系叫M87星系,其中心有一个本超星系团最大黑洞叫M87黑洞。
这个黑洞,就是2019年4月10日科学家们宣布拍摄到第一张照片的黑洞,距离我们5500万光年,这个黑洞质量是太阳的65亿倍,是银河系中心黑洞的1500多倍。
超本星系团上一级天体结构叫拉尼亚凯亚超星系团,在这之上还有更大的结构,一直到可观测宇宙。
宇宙中最大黑洞质量不断被打破。宇宙中黑洞很多,据估计银河系至少就有上亿个。这些黑洞有大有小,一般恒星死亡后的黑洞最小在3倍太阳质量左右。
人们发现了许多巨型黑洞,这些黑洞有太阳成百上千亿倍。
之前,人们认为距离我们104亿光年的TON 618是最大的一颗黑洞,其质量为太阳的660亿倍。
现在这个记录已经被芬兰科学家的发现打破,一颗名为SDSS J140821.67+025733.2的黑洞质量达到太阳的1960亿倍,位于距离我们35亿光年的OJ287类星体的中心。
这个黑洞相当于一个中型星系的质量!其史瓦西半径达到5880亿公里,围绕着这个黑洞转一圈,每秒钟30万公里速度的光都需要走近5个月时间!
类星体是一种非常明亮的天体,其物质持续螺旋状进入位于中心的大型黑洞,并释放出巨大的能量辐射。
我们可不可以认为,实际上类星体就是一个巨大黑洞的吸积盘,而这个吸积盘就是一个过去的星系,现在全部成为黑洞吞噬或者等待吞噬的物质了呢?
银河系未来随着中心黑洞越来越大,会不会变成一个类星体呢?
即便会,也在很多很多年以后,好像与人类没什么关系了。
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为什么每个星系的中心都有一个巨大质量的黑洞?
太空中有质量很大的天体,内部存在强大的引力,体积小密度极大的天体。只要它在旁边,任何物质,包括光线,都会吸进去而消失。它不向外释放任何物质和能量,是黑洞的存在。
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