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明明银河系的中心质量很小，却能够束缚住整个银河系？

明明银河系的中心质量很小，却能够束缚住整个银河系？

2025-02-22 02:39:39阅读量：9 字体：大中小

银河系由三部分组成：银河核心、银河盘和银河晕。银核是银河系中心略微隆起的部分。它是一个非常明亮的球体，直径约2万光年，厚度约1万光年。银心黑洞位于银核中，银核中还有很多高密度恒星和星际物质。银核的物质密度远高于银河系其他部分。钱德拉塞卡太空望远镜以前曾被使用过。在银河系中心黑洞周围发现了一个中等大小的黑洞。但是即使我们算上整个银核的质量，也不足以将整个银河系的天体束缚在一个固定的范围内。

  不仅如此科学家们早在1930年代就发现了这个问题。天文学家兹威基和奥尔特都发现了类似的问题：根据万有引力理论，离星系中心越远，恒星的速度应该越慢，但他们发现星系外恒星的速度确实不会明显减速。在宇宙中，有四种基本作用，万物的相互作用是这四种中最基本的，它们是强相互作用、弱相互作用、引力相互作用和电磁相互作用。其中强相互作用和弱相互作用主要在核水平。在日常生活中，除了万有引力之外，其余的力都属于电磁相互作用。
  也就是说，我们肉眼所见的本质是电磁相互作用。光子与人眼细胞的相互作用以及随后的信息传递都属于这一类。用设备观察也依赖于电磁相互作用。如果有一种物质不参与电磁相互作用，只参与引力相互作用，那么我们就无法观察到它的存在，但我们可以发现它的引力效应。
  后来经过科学家的研究，发现宇宙中确实存在这样的物质，也被称为：暗物质。不仅如此，暗物质的总量远大于可见物质总量，约为可见物质总量的6倍。正是暗物质施加的额外引力使银河系中的这些天体被束缚在一个固定的区域内，没有分布隔离。更有趣的是，根据科学家的后续研究，宇宙中最丰富的物质不是暗物质，而是暗能量，它们的物质比例远远超过暗物质和可见物质的总和。对暗物质和暗能量的研究，恰恰是人类未来对宇宙研究的关键，也是科学研究的前沿。