银心质量不足银河系的0。0005,为何能束缚住整个银河系?
结合引力的产生与大小关系的原理,我们一般默认: 物质的质量越大,引力作用也就越大。
在太阳系当中,太阳的质量占据了整个太阳系的99.8%,几乎是整个太阳系的质量总和,所以可以轻易的作为中心,吸引住数量庞大的行星、卫星和彗星等天体,构成整个稳定的恒星天体系统。
在银河系中,像太阳这样的恒星就多达1000亿至4000亿个,其质量也已经是太阳的1.5万亿倍,简直就是一个天文数字,完全无法估量。但是, 在这个总体质量庞大的的星系中,其核心的质量却似乎有点不成比例,甚至不足银河系的0.0005%,它是怎么束缚住数千亿颗恒星的?
银河系
就像是地球只是太阳系中的一员一样,太阳系同样也只是银河系中的一个组成部分,甚至毫不起眼。因为地球对于太阳系甚至整个银河系来说,可能都再难找到一个类似的物质存在,但像太阳这样的恒星,在银河系中却可以找到数千亿颗,燕环肥瘦样样都有。要论特殊性,那就是我们"凡尔赛"的时候了。
但正如地球受制却又依赖于太阳一般,太阳系也受制于银河系。在银河系的四条大的悬臂中,太阳系正在猎户臂上跟随大部队一起运转,大约每秒钟250公里,运转一周约耗时2.5亿年。并且每围绕银河系走上一圈,我们就会距离起核心更近一步。
这是因为银河系的银心是一个巨大的引力源,或者说是一个密度极高的黑洞,会吸引吞噬周边的天体物质。
但是,这个黑洞的质量远不是整个银河系质量的最大值, 只是太阳的430万倍,星系与中心的质量比和太阳系的物质与中心质量比完全不对等。
从引力作用方面来说,似乎不足以将几乎压倒性质量村咋物质束缚在银河系当中,那么它是怎么维持整个银河系的构架的?
星系形成
如果按照引力与质量的关系来看,和所有被束缚住的天体质量造成的引力相比,似乎银心被撕裂的可能性会远大于物质被银心管控的可能性。 既然引力的原理在这方面并不能解释银河系形成的原因,那么星系的诞生是否存在其它可能?
对于星系形成问题,就像是宇宙的形成一样,科学界也没有具体的证据参考,但比较受主流接受的观点就是 "星云说" 。
根据宇宙大爆炸假说, 在宇宙的初步形成期间产生了很多高能粒子、电子等物质, 随着温度的降低和空间的膨胀,很多粒子开始组合、靠拢,成为直径和质量都非常庞大的星云。在不同的引力偏移作用下,又成为不同的物质,较大的物质吸引着较小的物质靠近, 演化出恒星、行星、彗星和其他小的物质。
我们可以将这个看作是众多物质的重组后再分组的过程。 星云构成物质、物质构成天体、天体组成星系、然后就是更大的超星系。
这里面都存在一个共同的点,就是大的物质吸引小的物质,就像是太阳吸引着众多行星,是太阳系的中心天体。但是这里面还存在一个理解上的误区,那就是 "中心天体"和"质心"的差别。
引力和质量偏差
"质心"是什么?简单来说, 质心就是物质质量集中的一个假想点,和物质形态上的中心点可能发生重合,也可能相去甚远。
我们常常默认太阳就是太阳系的中心,这本来也没有什么错,但是整个太阳系的质心却没有落在太阳上。 太阳能关系的质心不是一成不变的,它会根据系内所有的物质运动变化规律而产生偏移。
比如当太阳系的几个大的行星都运动到了同一侧且呈"连珠"之式,那么太阳系的质心就会发生最大程度的偏移,在太阳中心的160多公里处,超过了太阳的直径,直接落在太阳之外。
或者我们可以参考比较直观的冥王星系统,冥王星和它的卫星整体的运动状态就像是上述所列的原理一样。 冥王星本身的自转也在随着质心走,中间就出现得了一个空心的圈,但整体来说,其卫星依旧围绕冥王星旋转。
相同的道理,在银河系上共有四条较为明显且距离分布较为均匀的悬臂,还有两条较小的新悬臂,组成一个庞大的银盘,都以银心为中心摆臂旋转。 这些悬臂上的大小星系数目总体上相差不会太过,但依旧会存在质量上的差异。
就像是对角线上的物质质量相互牵扯一样,哪怕中心的物质所作用的力并不足以维持平衡,但这个对角上的重量也可以保持相对平衡。
当然,这样的解释中还加注了个人的理解,可能说出来会有些偏差,但大致就是这么个意思。但是也明显的, 如果中心的质量实在太小,引力作用的束缚并不足够,那么更多的星系系统的维持应该还有其他物质的作用共同完成。 只是这样的物质存在究竟是什么?暗物质?暗能量?
但是我们目前连这些物质的存在都没理出来,利用这些未知的猜测来解释,就有点像是"甩锅"。总之, 宇宙的奥秘还有很多,而人类的探索还远远不够。
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