银河系中心存在超级大质量黑洞

科学家证明银河系中心存在超级大质量黑洞2013-01-26 09:13:44 来源：新浪科技查看评论进入光明网BBS手机看新闻新浪科技讯北京时间1月26日消息，银河系在宇宙中是完全独立的一个星系，河外星系距离银河系相当的遥远，影响非常的微弱。银河系内部拥有近2000亿恒星，这些恒星能够围绕银河系的中心长期运转，证明中心绝对具有超级质量的星体。经过我们认真的科学计算，获得这个超级星体的质量超过1000亿太阳质量。这个1000亿太阳质量的星体完全能够实现原子结构塌陷。并且我们还计算出这个黑洞星体的“视界线”达到了超级的2688亿公里的遥远事件视界距离，我们的证据完全能够证明银河系中心的星体，是一个超级大质量黑洞体。

1、有关银河系和黑洞的介绍

银河系侧看像一个中心略鼓的大圆盘，整个圆盘的直径约10万光年，太阳系位于距银河系中心约2.6万光年处。鼓起处为银心是恒星密集区，故望去白茫茫的一片。银河系俯视呈旋涡状，有4条螺旋状的旋臂从银河系中心均匀对称地延伸出来。银河系中心和4条旋臂都是恒星密集的地方；太阳位于一条叫做猎户臂的支臂上，距离银河系中心约2.64万光年，逆时针旋转；太阳绕银心旋转一周约需要2.5亿年。银河系有两个伴星系：大麦哲伦星系和小麦哲伦星系；与银河系相对的称之为河外星系。

银心：星系的中心凸出部分，是一个很亮的球状，直径约两万光年，厚约一万光年，这个区域由高密度的恒星组成，很多证据表明，在中心区域存在着一个巨大的黑洞，星系核的活动十分剧烈。核球的中心部分是银核；它发出很强的射电、红外、X射线和γ射线；其性质尚不清楚，可能包含一个黑洞。但是由于目前对大质量的黑洞还没有结论性的证据，所以天文学家们谨慎地避免用结论性的语言提到大质量的黑洞。

银晕：银河晕轮弥散在银盘周围的一个球形区域内，银晕直径约10万光年，这里恒星的密度很低，分布着一些由老年恒星组成的球状星团，有人认为，在银晕外面还存在着一个巨大的呈球状的射电辐射区称银冕，银冕至少延伸到距银心32万光年远。银河系是一个Sb或Sc型旋涡星系，拥有近二千亿颗恒星，为本星系群中除仙女星系外最大的巨星系。

1971年英国天文学家林登·贝尔和马丁·内斯分析了银河系中心区的红外观测和其他性质，指出银河系中心的能源应是一个黑洞，并预言如果他们的假说正确，在银河系中心应可观测到一个尺度很小的发出射电辐射的源，并且这种辐射的性质应与人们在地面同步加速器中观测到的辐射性质一样。三年以后，这样的一个源果然被发现了，这就是人马A；人马A有极小的尺度，只相当于普通恒星的大小，发出的射电辐射强度为2*10(34次方)尔格/秒，它位于银河系动力学中心的0.2光年之内。人马A的周围有速度高达300公里/秒的运动电离气体，也有很强的红外辐射源。已知所有的恒星级天体的活动都无法解释人马A的奇异特性。因此，人马A似乎是大质量黑洞的最佳候选者。

黑洞：是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径小到一定程度时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了；这时恒星就变成了黑洞。黑洞还存在一个边界，称作事件视界，它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。视界线(event horizon)：天文学术语，指黑洞的边界，在此边界以内的光无法逃离。

2、详细的计算公式和论证过程

我们首先考虑排除其他星系的干扰和影响：银河系在浩瀚的宇宙中是一个完全独立的星系，离银河系最近的人马矮星系距离有8万光年，接下来是大麦哲伦约16万光年，小麦哲伦约19万光年，其他的星系就更加遥远了。其他的星系对

银河系，以及对银河系内部的恒星，产生的影响作用，是相当微弱的。同时还由于银河系与最近星系的距离至少都有8万光年的遥远距离，并且所有的星系都拥有超级的质量，如果要让银河系与其他星系汇聚到一起，星系做远距离的移动，所需要的能量是一个超级的数字！因此，让它们聚到一起是很困难的，也是非常不容易实现的。事实证明：银河系统治范围内的近2000亿恒星，能够长年累月的围绕银河系的中心运转，说明银河系的中心有一个超级质量的星体存在，并且现在还时时刻刻的吸引和控制着它们。

另外还有：对于我们的太阳来说，银河系内部的其他恒星离我们的太阳，也都是比较遥远的；离得最近的比邻星也达到40万亿公里的遥远距离。由于银河系内部的恒星间距非常遥远，所以它们相互间也几乎没有引力影响。因此，在银河系的内部，恒星与恒星之间的引力影响，也是可以忽略和排除的。巨大的距离数据说明，银河系以外的影响作用，和银河系内部的其他恒星，对我们太阳产生的影响作用都是非常小的(完全可以忽略)。因此我们可以很简单的，把我们太阳与银河系中心的星体之间，建立起一个非常简单的，完全独立的，两个质点来考虑。(银河系内部其他恒星，与银河系中心的星体之间，也是完全独立的点与点引力关系)。

我们把银河系中心的星体(黑洞体)当成一个独立的“质点”；再把我们的太阳当成一个独立的“质点”。我们完全可以按照太空中比较简单的，两个“质点”之间的引力关系公式来计算它们之间的引力大小。参考的数据是：太阳到银河系核心的距离：2.5×10^17 公里(约26000光年)；太阳的质量：1.9891×10^30 千克(为方便计算，取：2.0×10^30 千克)；(环绕银河系中心的轨道)速度：每秒220公里；引力常数G＝6.67×10^-11。向心力公式：F向=mv^2/R；万有引力公式：F＝GmM/r^2

经过我们的公式计算：银河系中心星体对我们太阳的引力是：F向＝mv^2/R ＝3.872×10^20牛顿(N)。我们再根据它们的万有引力关系，计算银河系中心星体的质量。我们采用万有引力公式来计算另外一个“质点”的质量：F＝GmM/r^2，得到银河系中心的星体质量M＝Fr^2/Gm＝1.814×10^41千克(或者1.814×10^38吨)。这个质量数据和太阳质量数据相比，大约是我们太阳质量数据的1000亿倍。因此我们得出：银河系中心星体的质量大约为1000亿太阳质量。

让我们意想不到的是，我们的计算结果与一些国家的科学家计算结果完全一样(后来查询得知)。据斯隆数字巡天(简称SDSS)报道，中国科学院国家天文台与德国马普天文所(Max-Planck-Institute for Astronomy)的天文学家合作，首次利用SDSS-II的大样本晕星数据精确定出银河系的中心质量约为1千亿个太阳质量。1亿相当于10个1000万，如果有1000亿太阳质量累加和叠加到一起，产生的超级内部压力，所有的原子结构都是承受不起的。原子结构塌陷，是一个必然的结果。也就是说，任何的原子结构都将要被这个超级的内部压力给压垮和粉碎。质量达到1000亿太阳质量的超级黑洞是具有这个能力的，这个观点是不容置疑的。那么银河系中心天体的质量到底能不能达到吸引光线的能力？“视界线”数据究竟是多少？我们准备用数据来说话。

接下来我们再继续计算一下，银河系中心黑洞体的“视界线”数据：

我们的计算是根据光线或光子，以每秒30万公里的速度，从黑洞中心的模拟逃逸过程，计算出来的。在光子以光速的逃逸过程中，“光子们”时时刻刻都要受到黑洞体超级引力的影响。光子的运动速度，时时刻刻都要受到黑洞的超级引力影响和引力作用。由于黑洞体对光子具有超级的引力吸引，当光子飞行到“视界线”的时候，将慢慢的降低到“零”速度。当光子以零速度到达黑洞的“视界线”以后，再由“零”速度，开始飞快的加速返回！当返回到发射原点的时候，末速度仍旧还是原来的30万公里每秒(但是光子的运动方向由逃逸，变成了返