《一路走來的宇宙 12》

絕大多數的星係內部都有一個超大質量黑洞。我們的銀河係也不例外。因為我們自身處在銀河係，也因為銀河係裏的氣體和塵埃遮擋了可見光線，對銀河係本身和它的核心的觀測並不容易。人們首先判斷人馬座A*的巨大射電源就是銀河係的中心。格茲和根澤爾分別利用大型紅外線望遠鏡堅持觀測人馬座A*長達二十年，發現了一些恒星繞著一個空點快速地旋轉。利用開普勒第三定律，格茲算出人馬座A*引力吸引點的質量高達四百萬太陽質量。它就應該是一個黑洞。如果按事件視界的史瓦西麵定義，銀河係中心黑洞的直經隻是太陽的十七倍，大約八光秒。這和整個銀河係十萬光年的大小比起來實在是非常小。2022年五月，三個月前，事件視界射電望遠鏡合作組公布了銀心人馬座A*的黑洞照片。黑洞隻是在中心的暗區。周邊方圓五到十光年是銀心的的活動區域，不斷地提供黑洞物質。銀心黑洞狂暴的活動期早已經結束。但不時地有恒星闖入禁區，產生高能輻射和物質噴射。最近的一次發生在三百五十萬年前。

銀河係開始形成於宇宙誕生後的兩億年。恒星產生的時候，星係也就開始產生了。銀河係起源於一片超巨大的星雲，慢慢地聚集成一個近球形的原星係雲。其中有的相對高密度的氣團形成了恒星和星團。原星係雲保持有一定的角動量。氣態物質在引力吸引作用下收縮且集結到旋轉麵，形成銀盤。整個過程可能需要十億年。然後，銀盤的氣態物質凝聚而形成恒星。銀河係大概有二千至四千億顆恒星，其中的百分之九十五集中在銀盤區。

從銀盤側麵看，銀河係有一個近乎球形的恒星暈。其中古老的球狀恒星星團繞著銀心旋轉。銀盤伸展達十萬光年，厚度隻有一千光年。銀河係中部有一個隆起的銀核，裏麵聚集相對高密度的恒星。這些恒星和恒星暈裏的星團一樣古老。而銀盤裏的恒星相對年輕。所以又有人猜測銀河係的形成是先有銀核，然後才由吸引的氣團物質形成銀盤。

奧爾特是第一個證實太陽繞銀心旋轉的天文學家。他利用氫21厘米譜線的射電觀測確定銀河係的旋臂結構。銀河係是旋渦星係，銀盤就像一個轉動的風輪。中央是一個短棒，兩端接著兩大幾小的旋臂。太陽係處在小的獵戶座旋臂的內側，離銀心兩千七千光年。太陽係繞銀心一周需要兩億五千萬年。自從太陽誕生以來，它隻繞了不到二十圈。現在我們對旋臂的形成還不夠了解。最大的可能是當銀盤旋動時，氣團的速度並不均為。這就導致氣態物質的擠聚和疏分。受擠壓的區域產生出恒星，同時這些區域在旋轉的情況下自然形成旋臂的樣態。

在夏天晴朗的夜空裏，銀河係像一條星河。也有了牛郎織女的傳說。地球自轉軸的北極向銀道麵外側傾斜。在北半球觀看到的是獵戶星座臂的一段。而在南半球能看到銀河係裏側更多的星體。1520年年底，當麥哲倫的航船從南美洲南端的峽口出來，駛進太平洋，他驚歎於從未見過的銀河係的壯麗景象。麥哲倫還找到兩顆亮星，用它們的方位標定在南天空下陌生的水域裏航行的方向。其實它們是兩個相伴銀河係的不規則星係，大麥哲倫星雲和小麥哲倫星雲，屬於同一個星係群。離銀河係最近的旋渦星係就是哈勃發現的仙女座星係。它內含一萬億顆恒星，比銀河係更大，更美麗壯觀。兩個星係相距二百五十萬光年，正在相向運行。估計在四十億年後發生星係碰撞。那時，太陽已經年過花甲，卻還健朗，將親曆這一場宇宙中史詩級的事件。如果計算機模擬正確的話，兩個星係終將合並成一個大的橢圓星係。

--寫於2022年8月30日（圖片來自網絡）