当一颗星星决定消失,从家门口的八大行星聊到银河系那个大黑洞
昨晚在阳台收衣服的时候,抬头看见金星在天边亮得不像话,突然就想起一个事儿——我们整天说八大行星绕着太阳转,太阳又绕着银河系中心转,那银河系中心到底有啥?一个超大质量黑洞,这感觉就像你发现自己住的公寓楼,其实是建在一头沉睡巨兽的背上,还挺有意思的。
先说点家门口的事,太阳系的八大行星,其实就是四颗石头加四颗气球,离太阳近的那四位——水星、金星、地球、火星——都是岩石行星,实打实的,你站上去脚能落地,水星最惨,没大气层护着,白天被烤到四百多度,晚上直接零下一百八,冰火两重天;金星呢,大气层厚过头了,二氧化碳浓得跟高压锅似的,表面温度能把铅熔化,探测器下去没几分钟就报废;火星稍微温柔点,但脾气也大,动不动来场全球沙尘暴,刮上几个月不带停的。
过了小行星带,画风突变,那四位——木星、土星、天王星、海王星——都是气态巨行星或者冰巨星,木星大得离谱,能装下1300个地球,上面那个大红斑其实是一场刮了几百年的巨型风暴,比地球还大;土星的环漂亮是真漂亮,但主要成分就是冰碴子和碎石块,密度低到理论上能浮在水上,前提是你找得到那么大的浴缸,天王星最特立独行,直接躺着转,自转轴几乎平贴在轨道面上,像被谁踹翻了一样;海王星的风速能达到每小时2100公里,太阳系里数它风最狠。
你可能要问了:这些行星绕得好好儿的,跟黑洞有什么关系?
关系大了,咱们这整个太阳系,在银河系里不过是沧海一粟,银河系是个棒旋星系,直径大约10万到18万光年,里面有1000亿到4000亿颗恒星,太阳带着我们这一大家子,待在离银河系中心大概2.6万光年的一条叫"猎户臂"的旋臂上,不远不近,算是郊区,而银河系的中心,在"人马座"方向,藏着一个超大质量黑洞,叫"人马座A*"——那个星号是上标,念"人马座A-star"。这个黑洞质量大约是太阳的400万倍。400万倍是什么概念?就是把400万个太阳压进一个比水星轨道还小的区域里。
| 类别 | 太阳系八大行星 | 人马座A*黑洞 |
| 质量 | 总计约地球质量的447倍 | 约400万倍太阳质量 |
| 尺度 | 海王星轨道半径约45亿公里 | 事件视界直径约2400万公里 |
| 引力影响范围 | 约1-2光年(奥尔特云边界) | 影响银河系中心恒星的运动 |
不过别担心,这个黑洞离我们太远了,而且它现在挺安静的,没有在疯狂吞噬物质,天文学家怎么知道它在那儿的?简单说就是看恒星,他们盯着银河系中心的一群恒星看了二十多年,发现这些恒星都以极快的速度、极小的轨道绕着同一个看不见的点在转——就像你看一个孩子荡秋千,秋千绳拴着的地方明明什么都没有,但秋千就是绕着那个空点转,这就是黑洞存在的铁证,2020年的诺贝尔物理学奖,颁给了长期观测这些恒星运动的两位科学家,莱因哈德·根策尔和安德烈娅·盖兹。
更有意思的是,几乎每个星系的中心都有一个超大质量黑洞。它们就像星系的心脏,虽然尺寸跟星系比简直微不足道,但却主导着整个星系的演化,黑洞在吞东西的时候会释放出巨大的能量,往外喷出物质流,像吹气球一样把周围的气体吹开,这在"活动星系核"的观测中非常明显,有的黑洞吃得太多、喷得太猛,产生的亮度能盖过整个星系里所有恒星的总和。
从太阳系的行星,到银河系的旋臂,再到星系中心那个沉默的巨兽——这种尺度的跨越,每次想起来都让人有点恍惚,水星上的一天等于它自己的两年,海王星上刮着几千公里的风,而我们整个太阳系正以每秒220公里的速度绕着银河系中心狂奔,一圈下来要花2.25亿年,上一次我们在这个位置的时候,恐龙刚刚开始出现在地球上。
晚上收衣服的时候抬头看到的那些星光,有些已经在宇宙里奔走了几万年才撞进我的眼睛里,那个方向正对着人马座A*,虽然眼睛看不见它,但它就在那里,管着上千亿颗恒星的运转,想到这儿,手边的衣服也叠完了,该进屋了。
