銀河系的中心是什麼,是巨大的恆星嗎,為什麼會有這麼大的引力讓包括太陽系在內的這麼多星系環繞?


星系核是星系中恆星最密集的地方,並常伴隨有強烈的射電、紅外和X射線輻射。早在1971年,英國Cambridge大學的天體物理學家D. Lynden-Bell和Martin Rees就提出,所有星系的核心都有超大質量黑洞存在,它們是星系形成的早期階段,核心區域引力坍縮的結果。我們的銀河系中心方向在人馬座,由於該方向大量氣體和塵埃對光的吸收,使得可見光波段幾乎是不透明的。(答主吐槽:高中語文經典病句……缺乏主語2333)但射電、紅外和X射線的輻射可以穿透氣體和塵埃,使我們可以觀測到銀心的深處。銀心的直徑是30光年,這個範圍內發出的總輻射強度是太陽光度的1000萬倍。其中有銀河系最亮的射電源——人馬座A*,它的輻射中除熱輻射外,還有明顯的非熱同步加速輻射。這一非熱射電輻射的強度是太陽總光度的10倍,但輻射區域的尺度小於30億km,大約為土星軌道的大小。在這樣小的尺度內只能是單個的射電源。脈衝星的射電輻射通常只有人馬座A*的萬分之一,雙星X射線源在射電波段的強度也遠達不到這一值(但其X射線輻射強度又遠大於人馬座A*),因而脈衝星和X射線雙星都被排除在外。看來想要確定人馬座A*射電源的本質,必須·想辦法測算它的質量。

據1983年發射升空的紅外天文衛星(IRAS)的觀測,銀河系中心半徑5光年的範圍內分布著200萬顆恆星,恆星密度比球狀星團還要高出1000倍。根據對這些橫向的速度彌散的測量,得到銀心5光年範圍內的總質量應當在

之間。而恆星的質量只有

,其餘

的質量看來應當屬於銀心處的黑洞。近年來,利用光學干涉方法以及大型望遠鏡(例如凱克望遠鏡)所做的精密觀測,已經可以確定非常靠近銀心處的恆星軌道。下圖所示即為恆星S2圍繞銀心運轉的軌道,其中人馬座A*位於橢圓軌道的焦點。

該軌道周期為P=15.2年,偏心率為e=0.87,近銀心點距離為

(約17光小時)。這一距離只比冥王星的軌道半長軸大幾倍!根據上述數據不難算出,S2的軌道半長軸為

,再利用Kepler第三定律,即得到中心天體的質量為

更加精密的計算給出

這樣質量的一個黑洞,其大小約為

,只相當於太陽直徑的不到十倍,對地球上觀測者的張角只有約

角秒,目前是無法直接觀測的。除銀河系中心外,還有其他幾個鄰近星系的中心也發現有超大質量黑洞存在的跡象,這些可能存在的黑洞的質量在

。如前所述,即使如此大質量的黑洞,其空間尺度也是很小的。要仔細分辨出它們從而確認它們就是黑洞,只有寄希望於將來的空間軌道甚長基線干涉儀,這看來還需要相當長的時間。

以上內容來自 向守平.天體物理概論(彩色版)〔M〕.合肥∶中國科學技術大學出版社,2008∶172-173


星系的中心凸出部分,是一個很亮的球狀,直徑約為兩萬光年,厚一萬光年,這個區域由高密度的恆星組成,主要是年齡大約在一百億年以上老年的紅色恆星,很多證據表明,在中心區域存在著一個巨大的黑洞,星系核的活動十分劇烈。
—來自百度百科


題主能問出這個問題來應當知道是黑洞吧。簡單點說可以認為黑洞是質量極大體積極小的天體以至於引力如此之大可以讓銀河系繞著它轉。


上面已經回答的很好了。補一張人馬座A*的近距離藝術圖(侵刪)。圖源來自:
Elite Dangerous: Sagittarius A*

再近一點:


一個叫孢子的遊戲,揭示了銀河系核心有什麼。
大概是密度巨大的無數個恆星組成。其核應該是個黑洞,但也可以沒有黑洞,靠足夠多的恆星組團構成。


目前認為是超大質量黑洞。銀河系內星體這麼多,圍繞中心旋轉的引力並不是某個天體單獨提供的。


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