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第22部分(第2/4 页)

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表现出在天球上的缓慢运动,然而从未被观测到。相反,观测证实该源是静止在银河系中心,因而其质量必定大于恒星。所以,一个质量为数百万MW处在缓慢吸积状态的黑洞,才是唯一能与所有射电天文观测相吻合的模型。现在,这个模型必须由对银心另一个“窗口”的观测来检验,这就是红外观测。

红外天文学是随着由IRAS(红外天文卫星)等卫星携带的精密探测器的升空而开始的,迄今不过数年历史。已经发现,人马座A*的致密射电源位置与一个被称为IRS 16的红外源几乎完全重合。这个红外源非常致密,银心30光年区域的总光度可能几乎都由它贡献,它也加热和照亮人马座A西的气体,那么它的本质是什么呢?

恒星处于红巨星阶段时是很强的红外辐射源。通过测量IRSI6的红外辐射流,是可能追溯出作为辐射源的红巨星的。再假定一个“正常”的红巨星比率,就可以推出IRS16中的恒星分布。用这个方法得出,必定有200万颗恒星在半径为5光年的范围内运动,这是极高的恒星密度,比球状星团里的还要高1000倍。

但是,红巨星并不是唯一的红外辐射源。光谱测量显示,围绕IRS 16的轨道上的气体云被加热到了开氏300度,也发出红外辐射。如果红巨星能被用来推测恒星密度,那么气体云的运动就能指示出IRSI6的总质量这个重要信息。这里作了一个简单假设,即气体是在引力作用下作圆周运动。于是,由多普勒频移计算出来的云的轨道运动速度就提供了对中心质量的直接量度,这样得到的结果是在500万到800万Mpe间。既然这个区域里恒星的总质量只有200万MC那就必定有300万到600万M的看不见的质量。银心巨型黑洞的模型因而得到红外天文学的强有力支持(另外,已探测到的X射线和伽玛射线辐射也表明致密源的存在人最后还应该考虑一下X射线区域。1990年发射的法国一前苏联卫星西格玛是把银心作为首要目标的。第一个意外是发现了一个强大的X射线源,但其位置并不与人马座A*或IRS16重合,而是至少相距300光年。与已经被说得太多的相反,这个发现根本不与大黑洞的存在相抵触,因为黑洞若不吸积,也就不会发出高能辐射。如第16章中所述,西格玛所探测到的X射线源可能是一个黑洞,但却是一个双星系统中的恒星级黑洞。

现在许多天体物理学家都同意银心由三重结构组成。首先是一个“暖”气体盘,它还有一个延伸到距中心5至30光年的“冕”,冕中聚集着许多物质团块,这个盘的内边缘被中心辐射源强烈地加热。第H是在冕以内的一个半径为5光年的腔中有总质量为200万M回的恒星组成的非常致密的星团。最后,在中心是一个质量在300万到600万Mgh间的、缓慢吸积着的黑洞(也有不无道理的争议,说是气体云的运动可能不是圆周的,甚至也不是由引力支配的,而是在中心星辐射压推动下的喷射。在这个假设下300的中动质量就足以解释云的观测速度)。

还要注意,一个300万吨黑洞的直径是对皿万公里,这比目前仪器所能分辨的区域的尺度要小100倍。仪器的分辨率在今后几年中无疑会得到改进,但仍须记住,从地球上看去的银心黑洞角径,就跟一个放在1皿万公里外的网球一样大。

关于隐藏在银心的、与拉普拉斯的预言类似的巨大不可见星的猜想,是由德国天文学家约翰·舍尔德勒(Johann Seldner)于1801年首先提出的。不过他的目的简单地只是要解释银河系的自转,但他发现需要的质量大得难以相信,于是又立即放弃了这个猜想。关于银心巨型黑洞的第一个严肃的预言是在1971年作出的,那时还没有什么射电和红外资料支持。预言者是剑桥大学的唐纳德·林登一贝尔(Donald Lyndenrae购和马丁·里斯(Martin ReeS)。这其实是林登一贝尔的一些较早工作的合乎逻辑的结果,他在1969年建议所有星系的核心都隐藏有巨型黑洞,其周围的辐射能流则由可得到的气体原料数量来调节(两位俄国天体物理学家,雅可夫·泽尔多维奇和伊果·诺维柯夫(IgorN。Vik。V),于1964年提出,落向超大质量黑洞的气体吸积可能是类星体的能源)。

河外天文学的发展倾向于支持这个设想。与活动的赛弗特(Seyfert)星系尤其是类星体比较,人马座的黑洞就相形见细了。然而,近来似乎有比过去已观测到的多得多的剧变事件在银河系中心发生。当有200万颗恒星被束缚在巨

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