我們的太陽(yáng)鑲嵌在獵戶座旋臂的邊緣地帶,這條充滿活力的旋臂就像銀河系舒展的臂膀,裹挾著大量星際氣體與塵埃,不斷孕育著新的恒星。
在這里,太陽(yáng)與其他數(shù)千億顆恒星共同構(gòu)成了直徑約10萬(wàn)光年的銀河系,一個(gè)呈棒旋結(jié)構(gòu)的龐大星系。每當(dāng)夏季的晴朗夜晚,地球的夜空會(huì)浮現(xiàn)出一條朦朧的乳白色光帶,古人稱之為 “天河”,而這不過(guò)是銀河系旋臂中恒星密集區(qū)在地球視角下的投影,當(dāng)我們用肉眼仰望這條光帶時(shí),看到的每一顆亮點(diǎn),都可能是比太陽(yáng)更古老或更熾熱的恒星。
太陽(yáng)帶著八大行星圍繞銀河系中心公轉(zhuǎn),一圈需要2.5億年,這個(gè)時(shí)間被天文學(xué)家定義為一個(gè) “銀河年”。有趣的是,從恐龍?jiān)诘厍蛏戏笔⒌娜B紀(jì)到如今人類文明的出現(xiàn),恰好約等于一個(gè)銀河年。在這漫長(zhǎng)的時(shí)光里,太陽(yáng)系就像一顆忠誠(chéng)的塵埃,沿著固定的軌道在旋臂間穿梭。
銀河系的旋臂無(wú)疑壯麗,獵戶座旋臂、英仙座旋臂等如同被宇宙畫(huà)筆勾勒出的螺旋紋路,但真正讓天文學(xué)家癡迷的,是那片比旋臂更耀眼的銀心。這個(gè)直徑2萬(wàn)光年、厚度1萬(wàn)光年的球狀區(qū)域,亮度遠(yuǎn)超星系的其他部分,仿佛整個(gè)銀河系的光芒都在此匯聚。若以光速穿越銀心的直徑,需要整整2萬(wàn)年。
當(dāng)我們的想象飛船逐漸靠近銀心,首先會(huì)被一種前所未有的 “擁擠感” 包圍。這里的恒星并非像太陽(yáng)系周圍那樣稀疏分布,而是密集得如同節(jié)日里的煙花。天文學(xué)家通過(guò)紅外望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)發(fā)現(xiàn),銀心區(qū)域的恒星大多是誕生于宇宙早期的 “元老”,年齡超過(guò)百億年,其中不乏已經(jīng)演化到晚年的紅巨星。這些紅巨星的直徑可達(dá)太陽(yáng)的數(shù)百倍,亮度更是太陽(yáng)的數(shù)千倍,即便在遙遠(yuǎn)的地球軌道上,也能清晰捕捉到它們的光芒。
更令人驚嘆的是恒星的密度。在太陽(yáng)系附近,每30光年范圍內(nèi)才僅有一顆恒星,而銀心區(qū)域每光年竟聚集著 29 萬(wàn)顆以上的恒星。這意味著,若在銀心附近有一顆類地行星,其夜空將被恒星的光芒徹底照亮,無(wú)需路燈,書(shū)頁(yè)上的文字會(huì)清晰可見(jiàn),抬頭望去,恒星密集得像打翻的鉆石盒,連星座的輪廓都被淹沒(méi)在這片璀璨中,這種極致的明亮,正是銀心最直觀的特征。
然而,銀心的奧秘遠(yuǎn)不止密集的恒星,在這片明亮區(qū)域的最核心,隱藏著一個(gè)足以顛覆人類認(rèn)知的天體,超大質(zhì)量黑洞人馬座a*。它距離地球約2.6萬(wàn)光年,質(zhì)量相當(dāng)于430萬(wàn)個(gè)太陽(yáng),卻被壓縮在一個(gè)直徑不足 5000 萬(wàn)公里的空間內(nèi)。2022年5月,當(dāng)這顆黑洞的首張照片公布時(shí),人類第一次直觀看到了它的 “身影”:一個(gè)被橙色光環(huán)環(huán)繞的黑色陰影,那光環(huán)是被黑洞引力撕裂的氣體在高速旋轉(zhuǎn)中摩擦產(chǎn)生的高溫吸積盤。
盡管黑洞本身不發(fā)光,但它對(duì)銀心的影響至關(guān)重要。其強(qiáng)大的引力如同無(wú)形的手,束縛著周圍數(shù)百萬(wàn)光年范圍內(nèi)的恒星與氣體,維持著銀心區(qū)域的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。天文學(xué)家推測(cè),正是這個(gè)黑洞的存在,使得早期銀河系的物質(zhì)能夠快速聚集,為恒星的誕生提供了引力 “錨點(diǎn)”。如今,它依然在默默 “調(diào)控” 著銀心的秩序,靠近它的恒星被加速到每秒數(shù)千公里,卻始終無(wú)法掙脫引力的枷鎖。
站在宇宙的尺度回望,人類生活的地球不過(guò)是銀河系邊緣一顆普通的巖石行星,圍繞著一顆中等大小的黃矮星旋轉(zhuǎn),我們畢生追逐的功名利祿,在2.5億年的銀河年里,不過(guò)是轉(zhuǎn)瞬即逝的塵埃。
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