课程:
- 1、人马座A到底是恒星还是黑洞
- 2、宇宙中的星座是怎样划分的?在宇宙中,是怎样规定座标的?
- 3、人马座A的介绍
- 4、人马座A*和人马座A星有什么区别呀?怎么读的啊?
- 5、人马座A的观测历史
- 6、银河系究竟有多少个黑洞?科学家是如何找到黑洞的?
人马座A到底是恒星还是黑洞
“人马座a”和“人马座a*”是两个不同的天体。
1.人马座a中文名叫“狗国二”,它是一颗黄巨星,属接近晚年的恒星,距离地球约340光年。
2.人马座a*是指的银心中一个非常光亮及致密的无线电波源,是一个超级黑洞,银河系中心。
宇宙中的星座是怎样划分的?在宇宙中,是怎样规定座标的?
是古时候的智者为了区分和认识每一颗星星。于是就把天空划分为若干区域,每一个区域内由最亮的几颗星星组成的图案就叫星座。
整个区域内的星星都以这个星座命名。比如:“人马座a”就是人马座内某一颗亮的主星,人马座a-1就是人马座内某一颗亮的主星身边的某颗次星。
划分星座是方便天文研究的需要。
宇宙坐标跟地球经纬线的划分一样的。
就是把我们所见的包围我们的苍穹想象成弧面的,而我们就处在这个天球的中心,对这个天球施以经纬线,每颗星星投影在天球面上的位置就是这颗星的坐标。我们用读地球上位置的方法就可以把这颗星找出来。
这也是为了方便天文研究的需要。
不过比星座的划分更科学。
人马座A的介绍
人马座A*(Sagittarius A*,简写为Sgr A*)是位于银河系银心一个非常光亮及致密的无线电波源,大约每11分钟旋转一圈,属于人马座A的一部份。人马座A很有可能是离我们最近的超重黑洞的所在,因此也被认为是研究黑洞物理的最佳目标。
人马座A*和人马座A星有什么区别呀?怎么读的啊?
人马座(Sagittarius,俗称射手座——源自日本的翻译, 天文符号:♐)是一个南天黄道带星座。它正在张弓瞄准位于它西面的天蝎座,而它的东面则接邻摩羯座。它的亮星排成一个独特的茶壶形状,固此人马座并不难认。Unicode代码是2650,HTML代码是9808。
特点
人马座并不难认,因为它主要的星排列得像一个茶壶:箕宿二(δ)、箕宿三(ε)、斗宿六(ζ)及斗宿三(φ)组成壶身;斗宿二(λ)为壶盖;箕宿一(γ)为壶嘴;斗宿四(σ)与斗宿五(τ)为壶柄。
天渊三虽然是人马座的α星,但它的视星等只有4.0,比星座中不少的星还要暗。
[编辑] 深空天体
从地球看来,本银河系的中心位于人马座,虽然银心被人马臂上的星云和尘埃带所遮挡,但是人马座的银河仍是非常浓密,中间还有很多明亮的星团和星云。
这个星座中的天体主要是银河深处的宇宙天体, 包括发射星云和暗星云, 疏散星团和球状星团以及行星状星云。人马座有多达15个梅西耶天体——这是所有星座中最多的。其中很多用双筒望远镜就可以观测到。
与银河系中心有关的人马座A是一个复杂的无线电源,天文学家相信它或许包含了一个超大质量的黑洞
人马座
南门二(Alpha Centauri、Rigil Kentaurus),位于天空南方的半人马座,西洋名称为半人马座α星,虽然肉眼分辨不出来,不过南门二实际上是一个三合星系统,其中一颗恒星是全天空第4明亮的恒星。不过因为其中两颗恒星距离过近,肉眼无法分辨出来,所以它们的综合视星等为-0.27等(超过第3亮的南河三),绝对星等为4.4等。南门二也作为南十字星座最外围的指引而闻名,因为南十字星座的位置太过南边,所以大部分的北半球都看不到。传闻当年郑和下西洋,就是用它来指引方向。
南门二是距离太阳最近的恒星系,只有4.37光年(约277,600天文单位)。比邻星(Proxima Centauri)通常被认为这个恒星系的一部分,距离太阳只有4.22光年[5]。因为南门二距离地球相对较近,所以在关于星际旅行的冒险小说中,理所当然将它当成“第一个停靠港口”,并预测在人口爆炸时甚至会对这个恒星系进行开发与殖民活动。
半人马座α星A与半人马座α星B
南门二中最大的成员是半人马座α星A。它是一颗G2V型的主序星,发出黄白色的光芒,在亮度与体积上都稍微超过太阳。南门二中第二大的成员则是半人马座α星B。它是一颗K1V型的主序星,发出橘黄色的光芒,亮度与直径都略逊于太阳。这两颗恒星互相绕转的轨道偏心率为0.52,彼此相距最近为11.2天文单位(大约是太阳与土星之间的距离),最远则达到35.6天文单位(大约是太阳与冥王星之间的距离),周期则将近80年。[6]它们的质量总和刚好超过太阳的2倍,年龄大约是50至60亿年之间。
南门二的视野
从南门二的附近来观测宇宙,将会看到许多地球上的观测者所看到的天体,大部份的星座几乎也没有变化,例如猎户座与大熊座等。但是半人马座最明亮的一颗星将会消失,而太阳则会成为仙后座中一颗视星等为0.5等的恒星。大体来说,半人马座的外形将会从\/\/变成/\/\/,太阳将会位在半人马座ε星的尾端。
从南门二观测到的太阳附近的明亮恒星,例如天狼星与南河三会出现在一个差异很大的位置上。天狼星会成为猎户座的一部份,出现在距离参宿四2度的位置上,而且稍微比地球上观测到的还要黯淡(-1.2等)。而北落师门与织女星虽然相距甚远,都会被取代。比邻星将会成为一颗不显眼的4.5等星,考虑到它距离半人马座α星A及半人马座α星B只有4分之一光年,这显示出比邻星是如此的黯淡。
如果有一颗行星环绕半人马座α星A或半人马座α星B,在这颗行星上,它们将会是非常明亮的双星。举例来说,如果距离半人马座α星A1.25天文单位的位置有一颗类似地球的行星的话(公转周期为1.34年),半人马座α星A的亮度对于行星而言与太阳相似,而半人马座α星B则将会变暗5.7等至8.6等,但仍然会达到−21.0等至−18.2等,虽然比半人马座α星A黯淡190至2700倍,但仍然比满月明亮170至2300倍。相反的,如果距离半人马座α星B0.71天文单位的位置有一颗类似地球的行星的话(公转周期为0.63年),半人马座α星B的亮度对于行星而言与太阳相似,而半人马座α星A则将会变暗4.6等至7.3等,但仍然会达到−22.1等至−19.4等,虽然比半人马座α星B黯淡70至840倍,但仍然比满月明亮520至6300倍。对于环绕其中一颗恒星的行星而言,第二颗太阳不至于对于气候或光合作用(约等于土星与太阳之间的距离)产生不良的影响。不过这意味着,大约有半年,夜空不是漆黑一片,而是深蓝色的,人们可以四处行走甚至可以不用人工照明来阅读。
已知拥有行星的双星系统例如少卫增八,而且太阳系的巨型星周围都拥有卫星系统的存在,显示在这两颗恒星周围并不是不可能拥有类似地球的行星。许多行星猎人小组无法凭着视向速度在这个系统来发现任何巨型行星或棕矮星,如果它们存在的话将会撕裂任何位在或靠近适居区的类地行星
南门二的位置
人马座A的观测历史
人马座A*最早在1974年2月被发现。对其观测主要依靠光变观测。
马克斯布朗克外星物理研究所(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)由Rainer Schouml;del所带领的国际研究队观测了接近人马座A*的星体S2达十年,于2002年10月16日公布人马座A*为一大质量致密体的证据。从S2的开普勒轨道计算,人马座A*的质量为260 ± 20万太阳质量,半径为120天文单位。期后的观测估计人马座A*的质量应为410万太阳质量,体积半径少于45天文单位。
于2004年11月,天文学家发现可能是中介质量黑洞的GCIRS 13E,其轨道距人马座A*约3光年。GCIRS 13E的质量为1300太阳质量,属于有7个恒星的星团。这次观测支持了超重黑洞会吸收周边较细小黑洞及星体来增长的说法。
经过观测人马座A*约16年,相信其质量为431万 ± 38万太阳质量。研究人员莱因哈德·根舍(Reinhard Genzel)认为已有初步证据证明超重黑洞的存在。
人马A*西中心处巨型黑洞的质量是260万个太阳的质量总和。
银河系究竟有多少个黑洞?科学家是如何找到黑洞的?
我们看不见风,但能看到风吹过时树叶会动,能听到风吹过的声音。同样的道理,虽然我们看不到黑洞,但是可以根据黑洞对周围事物的作用,来识别黑洞的各项属性。
方法一:围绕黑洞运动的恒星
太阳是离我们最近的恒星,太阳系还包含八大行星,若干矮行星、卫星、尘埃等等。太阳系的尺度对目前的人类而言已经是难以逾越的,但
其实,太阳系在银河系中只是3千亿个恒星系统中普通的一员。
银河系中心潜伏着一个超大质量黑洞,名为人马座A* (Sgr A*),它距离我们26 万光年,所幸的是,太阳系并不围绕这个超大质量黑洞运动,所以它对我们的生活干扰很小。超大质量黑洞附近的恒星们则没有这么幸运,它们围绕人马座A*运动,命运岌岌可危。在万有引力的作用下,这些恒星的运动轨迹全部要优先服从超大质量黑洞的安排。
1931 年,射电天文学家探测到来自于人马座方向的射电信号,1974 年,证实这个区域的射电辐射很强,这些现象都引起了科学家的关注,推测可能隐藏了一个超大质量黑洞。从20 世纪90 年代开始,国际上的天文学家联合起来,花了很大的精力,克服距离远、障碍物多的挑战,通过
观测恒星发出的红外波,长期连续监测银河系中心区域的许多恒星的运动轨迹。终于在2009年,根据16年间收集的28颗恒星的运动轨迹,确认了人马座A*的身份,证实它具有惊人的430万倍太阳质量[1]。
方法二:电磁辐射“小尺寸大光度”
天文学家在银河系除了找到超大质量黑洞人马座A*之外,还找到了约20 颗恒星级黑洞。
这些发现都是基于科学家具备了观测来自黑洞方向的X射线的能力,提高了寻找黑洞的效率。黑洞会吞噬周围一切有质量的物质,包括气体。气体在黑洞周围形成漩涡状的吸积盘,吸积盘比黑洞大多了,可以达到几倍甚至几万倍事件视界。气体在落入黑洞时,一部分势能会转换成光和热,能量转换效率高达6%到40%[2],所以黑洞虽然是黑的,但它的吸积盘是亮的。天文学家在地球附近可以接收到这些黑洞吞噬气体时释放出的X射线,从而辨别黑洞的身份。
方法三:黑洞与大质量天体融合引发重量级的引力事件
2015 年9 月14 日,是人类天文观测史上重要的里程碑,科学家掌握了通过引力波来寻找黑洞的技术。激光干涉引力波观测站(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory,LIGO)探测到了距离地球13 亿光年的两个黑洞碰撞产生的引力波[3]。从那往后,引力波探测技术又接收到了11次引力波信号(截至2020 年2 月20 日)。
方法四:给黑洞的光环拍照
在黑洞的吸积盘内区,也就是距离黑洞中心2.4—2.6 倍事件视界半径处,有一个明亮的光环。给这个光环拍照,就可以映衬出黑洞的黑。