7. 銀河系中心有一顆大黑洞嗎?

依照黑洞的質量來分類,黑洞主要分成兩種,一種是恆星質量黑洞,這是超過25倍太陽質量恆星演化的最終結果,這類黑洞的質量大約是幾倍到幾十倍的太陽質量之間。


超大質量黑洞
另一種是超大質量黑洞,超大質量黑洞的質量非常大,大約是數十萬到數十億太陽質量。我們銀河系中心有一個超大質量黑洞,這顆黑洞位在人馬座的方向,所以被稱為人馬座A*(Sgr A*),它距離我們約26000光年。


錢卓X光觀測衛星拍攝人馬座A*的X射線影像,圖片來源:NASA


人馬座A*黑洞的質量有多大呢?算出人馬座A*黑洞質量的方法,跟算出太陽質量的方法是一樣的。我們知道地球跟太陽的距離和地球繞太陽的時間,運用簡單的牛頓力學就可以得到太陽的質量。


科學家用地面上的巨大望遠鏡,經過數十年的觀測,發現幾顆恆星以橢圓軌道繞著人馬座A*運行,人馬座A*位在橢圓的焦點上。這些恆星都繞著人馬座A*運行,不過它們並沒有被黑洞吞食。這些恆星運行的速度非常快,如果不是人馬座A*有強大的重力把它們拉住,它們早就不知道飛到哪裡去了。


其中一顆編號S2的恆星繞人馬座A*的週期是15.6年,S2距離人馬座A*最近時只有120天文單位,也就是地球和太陽距離的120倍。根據S2的運行軌道,科學家就可以算出人馬座A*的質量,這個黑洞的質量大約是太陽質量的400萬倍!

人馬座A*這個超大質量黑洞會吞掉整個銀河系嗎?當然不會,因為它連距離非常近的恆星S2都吃不到,其他的天體離人馬座A*更遠,所以人馬座A*不會吞掉整個銀河系。


人馬座A*減肥中?!
我們的銀河系中心有個巨大黑洞,其他星系的中心也有巨大黑洞嗎?根據天文學家的研究,幾乎每個大質量星系的中心都有一個超大質量黑洞存在著。距離我們相當近的仙女座星系,就有一顆大約1億倍太陽質量的黑洞!另外,M87橢圓星系裡的超大質量黑洞則超過10億倍太陽質量!


目前人馬座A*並不活躍,也就是它幾乎沒有在進食,這一點可以從人馬座A*的X射線影像看出來。超大質量黑洞發出愈強的X射線,代表黑洞吞食愈多物質、愈活躍,而目前人馬座A*發出的X射線並不強烈,表示人馬座A*沒有在進食。不過人馬座A*並不是在節食不吃東西,而是食物吃完了,又沒有人持續餵它食物,所以這個超大質量黑洞目前在挨餓中⋯⋯


6. 黑洞和黑洞相撞會撞出什麼?
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8. 類星體跟黑洞有什麼關係?

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