很早科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了幾乎每一個(gè)星系的中心都有一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞，它們的質(zhì)量普遍都在百萬倍太陽(yáng)質(zhì)量以上，有的星系中心黑洞的質(zhì)量甚至高達(dá)百億倍太陽(yáng)質(zhì)量。這些超大質(zhì)量黑洞一般位于星系的中心，對(duì)星系的演化起著至關(guān)重要的作用。

這些黑洞是怎樣形成的？為什么引力會(huì)那么大？

關(guān)于星系中心黑洞的形成之謎其實(shí)現(xiàn)在尚未有定論，它們之所以具有極大的引力正是由于其巨大的質(zhì)量，然而這么大的質(zhì)量的黑洞是怎么產(chǎn)生的呢？至今還是個(gè)謎。目前有一些理論假說被提出，雖然多多少少依然存在一些問題，但可以做一個(gè)參考。

1、原始星云物質(zhì)向內(nèi)坍縮形成星系過程中，大量的物質(zhì)集中到了星系中心，從而形成一個(gè)恒星密集區(qū)，在這里大量的大質(zhì)量恒星演化到末期形成黑洞，這些密集的黑洞通過互相合并漸漸壯大，直到形成一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。但這種演化模式的問題在于黑洞合并的效率太低了，需要一個(gè)相當(dāng)漫長(zhǎng)的過程，目前測(cè)定的宇宙年齡僅138億年，要演化出這么多超大質(zhì)量黑洞，時(shí)間似乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

2、在宇宙大爆炸之初就產(chǎn)生了大量的原初黑洞，這些原初黑洞通過合并和吸食物質(zhì)慢慢壯大。按照目前的理論模擬，宇宙大爆炸后最大能產(chǎn)生10萬倍太陽(yáng)質(zhì)量的原初黑洞，這已經(jīng)相當(dāng)大了，如果通過恒星演化出這么大的超大質(zhì)量黑洞，需要千個(gè)以上的恒星級(jí)黑洞合并才能形成。然而相對(duì)于目前觀測(cè)到的星系黑洞的巨大質(zhì)量來說，還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠……

因此，星系中心的超大質(zhì)量黑洞是怎么形成的，目前依然無解。但是這兩種演化模型都告訴我們，這些超大的質(zhì)量都來自于黑洞所吞噬的大量物質(zhì)，這些被吞噬的物質(zhì)就是黑洞巨大引力的來源！

黑洞維系了整個(gè)星系的運(yùn)轉(zhuǎn)嗎？

很多人都以為整個(gè)星系就是靠中心的黑洞維持的，但其實(shí)你嚴(yán)重高估了它的引力了。以銀河系中心黑洞來說，它的質(zhì)量大約為400萬倍太陽(yáng)質(zhì)量，雖然看起來已經(jīng)很大了，大得有的恐怖，然而整個(gè)銀河系的質(zhì)量卻又2萬億倍太陽(yáng)質(zhì)量……靠400萬倍太陽(yáng)質(zhì)量維持2萬億倍太陽(yáng)質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)，你信嗎？質(zhì)量相差50萬倍呢……

那么既然星系中心黑洞無法維持星系的運(yùn)轉(zhuǎn)，又是什么在維持呢？答案是整個(gè)星系的物質(zhì)！包括了理論中的暗物質(zhì)。整個(gè)星系的恒星組成了一個(gè)引力網(wǎng)絡(luò)，引力互相牽制維系。比如我們的太陽(yáng)系，在繞銀河系中心的黑洞公轉(zhuǎn)的過程中所受的引力并非只有中心黑洞的引力，而是包含了太陽(yáng)系公轉(zhuǎn)軌道以內(nèi)的所有物質(zhì)和暗物質(zhì)的質(zhì)量產(chǎn)生的引力！

星系外圍的恒星為什么沒被甩掉呢？

根據(jù)前面的對(duì)星系引力的分析，答案已經(jīng)非常明顯了：因?yàn)樵谒壍纼?nèi)的所有星系物質(zhì)所產(chǎn)生的引力在拉著它！

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