超大质量黑洞是如何被发现的?当数十亿颗恒星坍缩时( 五 )

有多少恒星轨道内的那些看不见的物质能与人马座A*射电源直接关联起来?如果人马座A*是一颗恒星,那么它也会像被观测到的那些其他恒星那样,以超过每秒1万公里的速度在强引力场中运动。只有当人马座A*的质量极大时,它才会缓慢地移动。二十多年来,天文学家一直在用VLBI技术来监测人马座A*的位置,他们发现在动态的银河系中心,人马座A*基本上是静止的。具体说来,就是人马座A*所固有的垂直于银河系平面的运动速度小于每秒1公里,这比地球绕太阳公转的速度慢30倍。人马座A*基本上是静止并固定在星系中心的,这意味着人马座A*的质量超过太阳质量的400万倍。

最近的VLBI观测表明,人马座A*的射电辐射尺寸小于水星轨道包含的范围。将如此小的可用体积与人马座A*的质量下限结合起来,就会得到让人乍舌的高密度。这个密度小于黑洞极限的10倍。在如此极端的密度下,我们几乎有了证明人马座A*是一个超大质量黑洞的压倒性证据。这些发现因它们的直接和简洁而显得优雅。恒星的轨道为证明一个无法看见的超大质量中心提供了了然可见的证据。发现致密的射电源人马座A*恰好静止地处于看不见的物质的位置,为超大质量黑洞提供了更加令人信服的证据。它们共同为展示确有超大质量黑洞一事提供了简单而独特的证明。米歇尔和拉普拉斯会惊讶地发现,他们关于黑洞的推测不仅是正确的,而且比他们想象的还要宏伟得多。

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