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天文在线|星系和太阳系有何相似之处？


星系是否有可能仅仅是特大质量的原始行星盘（在中心的“凸起”则是一个“太阳”的起源）？ 如果是这种情况 ， 并且理论上银河系中心有一个黑洞 ， 那么是否也有可能在太阳中心有一个迷你黑洞呢？

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透过阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列首次观察到位于金牛座HL的原行星盘(图源：wiki)

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旋涡星系典型例子：风车星系（也称为梅西尔101或NGC 5457）（图源：wiki）
如你所见 ， 旋涡星系和原行星盘之间存在相似之处 ， 即它们的盘状外观 。 在这两种情况下 ， 圆盘状星形成背后的物理过程都是相同的：坍塌形成星系的物质和塌缩形成恒星或行星的物质都必须角动量守恒 。 这样就形成了盘 。 实际上 ， 圆盘的形成是天体的普遍特征：围绕行星的环 ， 围绕黑洞的吸积盘 ， 原行星盘和旋涡星系盘都是角动量作用的例子 。
让人失望的是 ， 这种相似性并不意味着我们的太阳中心存在一个迷你黑洞 。 黑洞奇点可以被视为具有无限密度的时空区域 。 然而 ， 最好的太阳模型表明 ， 太阳的中心密度约为每立方厘米150克 ， 这远非无限 。 此外 ， 比太阳小的黑洞会对周围的太阳物质施加强大的潮汐力（黑洞越小 ， 潮汐力就越大） 。 我们并没有证据表明这些太阳物质受到扰动 。 最后 ， 我们对黑洞形成机制的理解并不包括在恒星中心形成微型黑洞——这样的黑洞必须是大爆炸的残余（或由我们尚未发现的机制形成） 。 而且 ， 在这种情况下 ， 必须有新的恒星形成理论 。

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被银河中心黑洞扯碎的气体云（2006年、2010年和2013年的观测结果分别以蓝色、绿色和红色表示）（图源：wiki）
综合考虑 ， 太阳中心有一个微型黑洞是几乎不可能的 。
不过 ， 天文学家认为 ， 在大多数星系的中心很可能存在一个特大质量的黑洞（“特大质量”是指它们比太阳重数百万倍） 。 这些特大质量黑洞可能在星系形成中发挥了重要作用 ， 并起到了稳定星系盘的作用 。

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来自银河系中心的特大质量黑洞人马座A*的明亮X射线闪光（图源；wiki）
相关知识：
星系是恒星 ， 恒星遗迹 ， 星际气体 ， 尘埃和暗物质组成的引力约束系统 。 星系（Galaxy）这个词源于希腊语（γαλαξ?α?） ， 字面意思是“牛奶的” ， 是对银河系的指称 。 星系大小差别很大 ， 从仅有几亿颗恒星的矮星系 ， 一直到有一百万亿颗恒星的巨星系 ， 每个恒星都绕其星系质心运动 。
星系根据其视觉形态分为椭圆形 ， 旋涡形或不规则形 。 许多星系的中心被认为存在特大质量黑洞 。 银河系的中心黑洞人马座A*比太阳重四百万倍 。 截至2016年3月 ， GN-z11是已知最古老 ， 最遥远的星系 ， 距地球的共动距离为320亿光年 ， 在大爆炸仅4亿年后便已诞生 。
2016年发布的一项研究将可观测宇宙中的星系数量从先前的估计值2千亿个修改为建议的2万亿个或更多 ， 而且 ， 总体而言 ， 估计其中有多达10的24次方颗恒星（恒星比地球上所有沙子的总数还多） 。 大多数星系的直径为1千至10万秒差距（约3千至30万光年） ， 并且相隔的距离约为数百万秒差距（或兆秒差距） 。 以供比较 ， 银河系的直径至少为3万秒差距（10万光年） ， 并且与最近的仙女座星系相隔78万秒差距（250万光年） 。
星系之间的空间充满了平均密度小于每立方米一个原子的稀薄气体（星系际介质） 。 大多数星系在万有引力的作用下被组织成星系群 ， 星系团和超星系团 。 银河系是本星系群的一部分 ， 这个星系群由银河系和仙女星系主导 ， 是室女座超星系团的一部分 。 在最大规模上 ， 这些关联群体通常排列成被巨大空洞包围的片状和丝状结构 。 本星系群和室女座超级星系团都包含在一个更大的名为拉尼亚凯亚（Laniakea）的宇宙结构中 。


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