论文部分内容阅读
18世纪的天文学家认为，太阳和天空中所有的恒星构成了银河系，而太阳就处在银河系中心。这一设想在19世纪被科学家沙普利推翻了。他研究发现，银河系的中心不在太阳，而是趋于人马座的一点。
18世纪的天文学家认为，太阳和天空中所有的恒星构成了银河系，而太阳就处在银河系中心。这一设想在19世纪被科学家沙普利推翻了。他研究发现，银河系的中心不在太阳，而是趋于人马座的一点。经过天文学家的长期观测和不断修订，银心的位置终于确定下来，它就处在人马座内，距离太阳大约有27000光年左右。并且，人们认为银心有一个体积很小，但质量超大的黑洞，它被命名为人马座A*。这个超级黑洞的质量是太阳的260万倍，而它的直径比水星绕太阳轨道的1/4还要小。至此，人们似乎已经发现了银河系中心的秘密，然而，不断出现的新的观测结果迫使人们做出更深入的思考。
喧闹的银心
科学家观察发现，在银河系中心并不是只有一个超级黑洞孤零零地存在，还有数目可观的恒星和星际物质围绕在黑洞的周围。它们一起围绕着超级黑洞加速旋转。银河系中心简直像一个喧闹的集市!
从红外线摄像机拍摄下的图片来看，这一区域包含各种特征的星云。有些是灼热发光的细丝，有些是手指状的尘埃柱，还有些团状的物质在星系风的吹拂下向四周飘逸。除了这些形态各异的星云以外，这里还有很多密度高得连红外线也不能穿透的云雾。
在距离超级黑洞1光年左右的区域，科学家惊奇地发现了大量的新生恒星。这些恒星体积庞大，质量大部分在太阳的30到50倍之间。恒星的质量越大，发出的光芒就越耀眼。有一颗质量为太阳50倍的恒星，亮度比太阳高出近5个等级，相当于10万颗太阳的亮度。这些新发现的恒星与我们熟悉的太阳不同。太阳正处于它的稳定期，自身的燃料消耗非常缓慢，而这些大质量的恒星却过着没有节制的生活，它们放纵地燃烧着自己，以至于它们在很年轻的时候就走到了生命的尽头。天文学家表示，它们只需再经过500万年的演进，就会消耗掉自身约80%的质量，最终经过一次超新星爆作的过程，逐步演变成一个个簇拥在银心黑洞周围，体积相对较小的新生黑洞。
上述发现使人们惊奇地认识到，宇宙中的黑洞并非只是天体的终结者，它居然还可以是恒星的塑造者。它一面肆无忌惮地吞噬着各种天体，甚至光线也无法逃脱，一面仁慈地允许恒星在自己的身边发展壮大。毁灭的力量与新生的力量在这里似乎达到了平衡。
我们都知道，黑洞由于其质量巨大，因而具有强大的吸引力，能够吞噬一切天体，甚至光线也不例外。那么，在银河系中心的这个超级黑洞的周围，为什么还有大量的新生恒星存在呢?
有的科学家认为，这些新生恒星可能由于与黑洞保持了一个合理的距离，能够绕着黑洞稳定地转动而不会被吸进去，类似于地球围绕太阳的情况一样。问题是，单个恒星有能力抵抗超级黑洞强大的吸引吗?会不会一定数量的恒星组成一个星团，而整个星团围绕着黑洞运动呢?最新的太空望远镜观测结果显示，在黑洞的附近确实有3个巨大的星团存在。也许黑洞周围的新生恒星都是这样抱成一团，共同与黑洞抗衡的。在黑洞周围或许还有很多这样的星团，等待着我们去发现。
在黑洞周围的这一片拥挤的空间里，充满了新生恒星、老年恒星、气体星云等各种各样的天体。它们之间难免要发生一些“小摩擦”。比如当恒星处在红巨星的阶段时，会与附近的天体频繁地相互作用。当它们撞击到冷而凝缩的气体云时，会发出强大的X射线，从而被我们观测到。
黑洞还有兄弟？
一颗恒星正在太空无所顾忌地穿行，突然，一个黑洞迎面出现，眼看就要把这个擅入领地者一口吞掉。令人惊异的是，这个莽撞的恒星竟然以极快的速度从黑洞旁边掠过，瞬时逃亡于茫茫宇宙中。这颗诡异的恒星可不是凭空杜撰出来的，它在1600万年前确实曾经从黑洞的魔掌中逃脱过。而当它经过地球附近时，它的行踪被一名科学家偶然捕捉到了。一般恒星的运行速度最多不会超过每秒240千米，而科学家发现的这颗恒星正以每秒850千米的速度疾驰，这足以使它逃离银河系的束缚，成为自由自在的行者!
为什么会有这种奇异的恒星存在呢?是什么力量赋予了它如此惊人的速度?科学家根据它的运行轨迹推测，这颗超速恒星很可能来自银河系的中心，是从银河系的王宫里逃离的“叛徒”。那么它为什么没有被超级黑洞所吸引甚至吞噬，反而能安全地离开呢?以前人们认为，这颗恒星曾是一个双星系统的一部分。当这对双星过于靠近银河系中心的黑洞时，强烈的引力就会将这对双星拆开，俘获一颗恒星，同时将另一颗恒星以极大的速度向外抛出。现在，科学家有了更大胆的假设，可能银河系中心不止一个黑洞，而是两个!超速恒星就是从银河系中心被这两个黑洞抛出来的!美国科学家杰克·希尔斯就曾经详细讨论过两个黑洞同时作用，使恒星加速的情况。恒星正是在两个黑洞的共同作用下才有了足以逃脱银河系的惊人速度。
这真是令人匪夷所思!黑洞不仅放弃了它对恒星引以为傲的强大吸引，反而慷慨地赠与了恒星冲出银河系的自由。究竟是两个黑洞兄弟有意为之，合力塑造了超速恒星，还是“鹬蚌相争，渔翁得利”，恒星在黑洞兄弟的斗争中钻了空子，才获得了惊人的速度?现在还没有明确的答案。科学家目前一共观测到9颗这样的超速恒星逃离了银河系，研究人员估计今年还会发现10多颗。并且人们已经掌握了越来越多的信息，比如，如果一大团恒星盘旋着落向银河系的中心黑洞，就会有许多恒星在差不多同一个时刻被抛掷出来。每一颗已知的超速恒星都是在不同的时刻离开星系中心的，所以应该不曾出现过一次超速恒星的大爆发。
随着人们对超速恒星的继续追踪研究，或许真的能给我们带来关于银河系中心的崭新的图景呢!
(选自《科学之谜》)
18世纪的天文学家认为，太阳和天空中所有的恒星构成了银河系，而太阳就处在银河系中心。这一设想在19世纪被科学家沙普利推翻了。他研究发现，银河系的中心不在太阳，而是趋于人马座的一点。经过天文学家的长期观测和不断修订，银心的位置终于确定下来，它就处在人马座内，距离太阳大约有27000光年左右。并且，人们认为银心有一个体积很小，但质量超大的黑洞，它被命名为人马座A*。这个超级黑洞的质量是太阳的260万倍，而它的直径比水星绕太阳轨道的1/4还要小。至此，人们似乎已经发现了银河系中心的秘密，然而，不断出现的新的观测结果迫使人们做出更深入的思考。
喧闹的银心
科学家观察发现，在银河系中心并不是只有一个超级黑洞孤零零地存在，还有数目可观的恒星和星际物质围绕在黑洞的周围。它们一起围绕着超级黑洞加速旋转。银河系中心简直像一个喧闹的集市!
从红外线摄像机拍摄下的图片来看，这一区域包含各种特征的星云。有些是灼热发光的细丝，有些是手指状的尘埃柱，还有些团状的物质在星系风的吹拂下向四周飘逸。除了这些形态各异的星云以外，这里还有很多密度高得连红外线也不能穿透的云雾。
在距离超级黑洞1光年左右的区域，科学家惊奇地发现了大量的新生恒星。这些恒星体积庞大，质量大部分在太阳的30到50倍之间。恒星的质量越大，发出的光芒就越耀眼。有一颗质量为太阳50倍的恒星，亮度比太阳高出近5个等级，相当于10万颗太阳的亮度。这些新发现的恒星与我们熟悉的太阳不同。太阳正处于它的稳定期，自身的燃料消耗非常缓慢，而这些大质量的恒星却过着没有节制的生活，它们放纵地燃烧着自己，以至于它们在很年轻的时候就走到了生命的尽头。天文学家表示，它们只需再经过500万年的演进，就会消耗掉自身约80%的质量，最终经过一次超新星爆作的过程，逐步演变成一个个簇拥在银心黑洞周围，体积相对较小的新生黑洞。
上述发现使人们惊奇地认识到，宇宙中的黑洞并非只是天体的终结者，它居然还可以是恒星的塑造者。它一面肆无忌惮地吞噬着各种天体，甚至光线也无法逃脱，一面仁慈地允许恒星在自己的身边发展壮大。毁灭的力量与新生的力量在这里似乎达到了平衡。
我们都知道，黑洞由于其质量巨大，因而具有强大的吸引力，能够吞噬一切天体，甚至光线也不例外。那么，在银河系中心的这个超级黑洞的周围，为什么还有大量的新生恒星存在呢?
有的科学家认为，这些新生恒星可能由于与黑洞保持了一个合理的距离，能够绕着黑洞稳定地转动而不会被吸进去，类似于地球围绕太阳的情况一样。问题是，单个恒星有能力抵抗超级黑洞强大的吸引吗?会不会一定数量的恒星组成一个星团，而整个星团围绕着黑洞运动呢?最新的太空望远镜观测结果显示，在黑洞的附近确实有3个巨大的星团存在。也许黑洞周围的新生恒星都是这样抱成一团，共同与黑洞抗衡的。在黑洞周围或许还有很多这样的星团，等待着我们去发现。
在黑洞周围的这一片拥挤的空间里，充满了新生恒星、老年恒星、气体星云等各种各样的天体。它们之间难免要发生一些“小摩擦”。比如当恒星处在红巨星的阶段时，会与附近的天体频繁地相互作用。当它们撞击到冷而凝缩的气体云时，会发出强大的X射线，从而被我们观测到。
黑洞还有兄弟？
一颗恒星正在太空无所顾忌地穿行，突然，一个黑洞迎面出现，眼看就要把这个擅入领地者一口吞掉。令人惊异的是，这个莽撞的恒星竟然以极快的速度从黑洞旁边掠过，瞬时逃亡于茫茫宇宙中。这颗诡异的恒星可不是凭空杜撰出来的，它在1600万年前确实曾经从黑洞的魔掌中逃脱过。而当它经过地球附近时，它的行踪被一名科学家偶然捕捉到了。一般恒星的运行速度最多不会超过每秒240千米，而科学家发现的这颗恒星正以每秒850千米的速度疾驰，这足以使它逃离银河系的束缚，成为自由自在的行者!
为什么会有这种奇异的恒星存在呢?是什么力量赋予了它如此惊人的速度?科学家根据它的运行轨迹推测，这颗超速恒星很可能来自银河系的中心，是从银河系的王宫里逃离的“叛徒”。那么它为什么没有被超级黑洞所吸引甚至吞噬，反而能安全地离开呢?以前人们认为，这颗恒星曾是一个双星系统的一部分。当这对双星过于靠近银河系中心的黑洞时，强烈的引力就会将这对双星拆开，俘获一颗恒星，同时将另一颗恒星以极大的速度向外抛出。现在，科学家有了更大胆的假设，可能银河系中心不止一个黑洞，而是两个!超速恒星就是从银河系中心被这两个黑洞抛出来的!美国科学家杰克·希尔斯就曾经详细讨论过两个黑洞同时作用，使恒星加速的情况。恒星正是在两个黑洞的共同作用下才有了足以逃脱银河系的惊人速度。
这真是令人匪夷所思!黑洞不仅放弃了它对恒星引以为傲的强大吸引，反而慷慨地赠与了恒星冲出银河系的自由。究竟是两个黑洞兄弟有意为之，合力塑造了超速恒星，还是“鹬蚌相争，渔翁得利”，恒星在黑洞兄弟的斗争中钻了空子，才获得了惊人的速度?现在还没有明确的答案。科学家目前一共观测到9颗这样的超速恒星逃离了银河系，研究人员估计今年还会发现10多颗。并且人们已经掌握了越来越多的信息，比如，如果一大团恒星盘旋着落向银河系的中心黑洞，就会有许多恒星在差不多同一个时刻被抛掷出来。每一颗已知的超速恒星都是在不同的时刻离开星系中心的，所以应该不曾出现过一次超速恒星的大爆发。
随着人们对超速恒星的继续追踪研究，或许真的能给我们带来关于银河系中心的崭新的图景呢!
(选自《科学之谜》)