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第40章 Sagittarius A (3/8)

=

2gm\/c2

1.2x101?米)——意味着sgr

a的所有质量都被压缩在事件视界内,没有任何其他结构能容纳这么大的质量在这么小的空间里。sgr

a是黑洞,而且是超大质量黑洞**。

三、sgr

a*的“身份证”:基本属性与宇宙对比

现在,我们已经明确了sgr

a*的核心参数:

质量:4.3x10?

m☉(约为银河系总质量的0.0001%);

距离:2.6x10?光年(约2.46x102?公里);

史瓦西半径:r_s

1.2x101?米(约1200万公里,相当于水星轨道半径的1\/3,或地球到月球距离的3倍);

自转速度:约0.9倍光速(通过吸积盘的偏振观测推断,属于“高速自转黑洞”)。

1.

与其他黑洞的“体型”对比

恒星级黑洞:质量3-100

m☉,史瓦西半径10-300公里(比如ligo探测到的gw黑洞,质量29+36

m☉,r_s≈170公里);

中等质量黑洞:质量103-10?

m☉,史瓦西半径3x10?-3x10?公里(比如ngc

1313

x-1,质量约2x10?

m☉,r_s≈6x10?公里);

sgr

a*:质量4.3x10?

m☉,r_s≈1.2x101?公里——是恒星级黑洞的100倍,中等质量黑洞的2倍。

2.

“安静”的黑洞:为什么sgr

a*不“亮”?

与类星体或活动星系核(agn)相比,sgr

a显得异常“安静”——它的亮度仅为103?瓦(相当于100个太阳的亮度),而m87(另一个已成像的超大质量黑洞)的亮度是它的1000倍。原因在于吸积率极低:

黑洞的亮度来自吸积盘的辐射——当气体落入黑洞时,摩擦加热到数百万度,发出x射线和伽马射线。

sgr

a的吸积率仅为10??

m☉\/年(每年吞噬约10??倍太阳质量的气体),而m87的吸积率是10??

m☉\/年——相当于sgr

a*每10万年才吞噬一颗太阳质量的物质,因此辐射极弱。

四、周围的“舞台”:恒星、气体与吸积盘

尽管sgr

a*很安静,它的周围却是一个“热闹的小宇宙”:数百颗恒星以极高的速度绕其运转,稀薄的气体形成吸积盘,偶尔还会爆发x射线耀发。

1.

恒星“舞蹈团”:s星团的轨道

除了s2,团队还发现了约100颗围绕sgr