為什么說(shuō)銀河系中心有大黑洞(2)
要想知道一個(gè)天體究竟是什么,最起碼需要知道它的兩個(gè)屬性:質(zhì)量和大小。那么,這個(gè)神秘的家伙究竟是什么呢?如何才能知道它有多少質(zhì)量呢?證據(jù)來(lái)自它周圍的恒星。從20世紀(jì)90年代初開(kāi)始,天文學(xué)家就執(zhí)行一個(gè)探測(cè)計(jì)劃,用地面上最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡‐‐位于夏威夷的凱克望遠(yuǎn)鏡,在近紅外波段對(duì)銀心方向的十幾顆比較亮的恒星進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè),描繪出它們的運(yùn)動(dòng)軌跡。尤其是其中一顆編號(hào)為S0-2的恒星,經(jīng)過(guò)15年的觀測(cè),幾乎得到了它的一個(gè)完的運(yùn)動(dòng)軌道。通過(guò)對(duì)這些完或者尚不完的軌道進(jìn)行分析,人們發(fā)現(xiàn)這些恒星都被來(lái)自人馬座A*的一個(gè)天體產(chǎn)生的強(qiáng)有力的引力牢牢地&ld;拽住&rd;了。要產(chǎn)生如此強(qiáng)勁的引力,大約需要集中400萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量。那么這么多的質(zhì)量是集中在多大的范圍內(nèi)呢?通過(guò)分析這些恒星的軌道形狀可以判斷,這個(gè)物質(zhì)分布區(qū)域的半徑小于10光日。
此后不久,天文學(xué)家還利用干涉技術(shù),把相距幾千千米的射電望遠(yuǎn)鏡組成網(wǎng)絡(luò),相當(dāng)于構(gòu)造一架超級(jí)巨型的射電望遠(yuǎn)鏡,這就大大提高了分辨本領(lǐng)。利用這種技術(shù),在銀河系背景的襯托下,對(duì)銀心引力源的&ld;陰影&rd;進(jìn)行&ld;拍照&rd;,可以更精確地探測(cè)中心質(zhì)量的分布范圍。用這個(gè)方法,人們已經(jīng)知道銀心中巨大的引力質(zhì)量,都集中在半徑小于500光秒的范圍內(nèi),相當(dāng)于地球到太陽(yáng)的距離。
對(duì)于地球和人類來(lái)說(shuō),日地之間是一個(gè)很大的空間,但是想要容納400萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量,卻實(shí)在是太小太小了。因?yàn)檫@些物質(zhì)之間一定存在引力作用,要它們集中在如此小的范圍之內(nèi),形成一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),而又沒(méi)有任何可見(jiàn)光輻射出來(lái),唯一的可能就是黑洞!