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银河系“连珠”?Comments>>

发表于 2012-01-01 06:00 | Tags 标签:, , ,

“2012年12月21日,地球、太阳和银河系中心的巨大黑洞将连成一线,黑洞强大的影响力将与太阳叠加,给地球带来难以想象的灾难。”天文学家已经证实,银河系中心确实存在一个质量超过太阳百万倍的超大黑洞,它真的会把地球撕裂吗?

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【流言】:1、“2012年,地球、太阳系和银河系的大黑洞连成一线,根据科学计算,三者连成一线需要25700年,当三者对齐时,地球磁场一定会受到强烈的影响。”2、“2012年12月21日那个时刻,地球、太阳、黑洞三者成为一条直线,后面黑洞的威力影响着太阳,使太阳如何如何。”

【真相】:所谓的“银河对齐”或排列,只是一些迷信人士出于真诚或无知附会在玛雅文化上的误解,把“银河系中心黑洞”这个现代知识嫁接给古玛雅人而编造出来的谣言,随后被以讹传讹,越来越夸张。

几个基本概念

银河:指在晴朗没有光污染的夏季夜空,我们肉眼可以看到星空中明显的“光带”。当然,随着城市光污染的加剧,很多人没有见过银河。

银河系:我们太阳系所在的盘状恒星集体,其中至少有2千亿颗恒星。在形态分类上,银河系是一个棒旋星系。

银道面:通过银河系中心,与银河系自转轴垂直的(无限大)平面。这是银河系的一个平均平面。

银道:银道面与天球相交的大圆。

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【在远离城市光污染的地方,晴朗的夏夜可以看见壮丽的银河,最明亮的中心区域位于人马座方向。图片来源:TWAN。】

我们的地球围绕太阳运动,从我们地球上来看,太阳在天球上投影称为黄道。换句话说,黄道也是从太阳的位置看地球的运动轨迹。

太阳是银河系中一颗比较普通的恒星,位于银河系的“郊区”:银盘直径约10万光年,核心区直径约1.2万光年,太阳离中心2.6万光年。在北半球夏季的时候,地球位于太阳和银河系主体之间,因此夏季才能看到横贯夜空的壮观银河。

太阳也围绕银河系中心运动,围绕一周的时间约2.25~2.5亿年。太阳的轨道速度约217公里/秒。不过太阳并不是简单地绕转,而是同时伴随着在银道面垂直方向的运动,上下起伏,目前太阳正位于银道面上方约112光年。

三点一线不容易

三点一线,这就是我们军训时打靶,理论上实现起来并不困难,实际上却经常脱靶。首先,银河系的中心到底在哪,这一点并不确定。目前天文学家观测认为,人马座A*是银河系中心的黑洞所在,它的坐标是赤经17h45m40.04s,赤纬-29°00′28.1″。拿任何一张星图来看,我们就会发现,黄道位置总是在赤纬-25°以北。

这就是说,地球、太阳和银河系中心的黑洞,至少在目前若干年内,不会出现三点一线的局面。虽然12月太阳进入人马座,离人马座A*很近,但毕竟还是要差上几度。按照银河系中心到太阳的距离,偏了这么几度的话,实际偏差的尺度距离就要达到上千光年了。

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【黄道(绿色)和银道(紫色)的交点根本就不是银心,因此太阳和地球决不会与银河系中心(箭头所指)三点连成一线。图片来源:scienceblogs.com。】

退一步说,就算看起来真的“三点一线”了,也不能说地球就被黑洞“瞄准”了,因为我们还得考虑“时间”这个因素。太阳在绕着银河系做圆周转动,速度高达217公里/秒,1400年就跑开1光年,并且它还在银道面上下玩跷跷板。若是银河系中心的黑洞开始发飙,不论是辐射还是引力,传播到地球都需要2.6万年。在这段时间内,太阳带着地球早就跑开近20光年,又脱靶了!

超级黑洞可怕吗?

“三点一线”并不能说明灾难从何而来,于是有些谣言传播者开始寻找科学“依据”,其中一则还煞有介事地引用了上海天文台沈志强博士对人马座A*的观测结果,宣扬这个黑洞“将对地球乃至整个太阳系产生重大而深远的影响”。

虽然没有明说到底会是什么影响,但是对于基本上都是电中性的天体来说,能够在天文距离上仍然发挥效用的,就只剩下引力这一种作用力了。作为死理性派,我们不妨来算上一算:

沈志强博士在一篇综述文章中指出,根据他们利用VLBI(甚长基线干涉仪)进行的观测,人马座A*目前只有用存在超大质量黑洞才能解释。黑洞的质量下限为40万倍太阳质量,上限可达到400万倍太阳质量。我们不妨取个上限,按400万倍太阳质量来计算。

Chandra's image (left) has provided evidence for a new and unexpected way for stars to form. A combination of infrared and X-ray observations indicates that a surplus of massive stars has formed from a large disk of gas around Sagittarius A* (illustration on right). According to the standard model for star formation, gas clouds from which stars form should have been ripped apart by tidal forces from the supermassive black hole. Evidently, the gravity of a dense disk of gas around Sagittarius A* offsets the tidal forces and allows stars to form. The tug-of-war between the black hole's tidal forces and the gravity of the disk has also favored the formation of a much higher proportion of massive stars than normal.

【银河系中心有一个质量约为太阳400万倍的黑洞,也就是箭头所指的人马座A*。图为钱德拉X射线天文台拍摄的银心X射线图像。】

我们知道,引力作用除了与天体质量成正比以外,还与距离平反成反比。太阳距离我们大约是1.5亿千米,光走8.3分钟即可抵达。银河系中心距离我们则是2.6万光年,是太阳距离的16亿倍。代入万有引力公式,我们可以计算得到:太阳作用在地球上的引力,是银河系中心超大黑洞作用在地球上引力的——6700亿倍!

换句话说,尽管银河系中心的黑洞看起来无比庞大,但由于实在距离太远,它作用在地球上的引力,大约只有太阳在地球上引力强度的万亿分之一。就算2012年12月太阳、地球和这个超大黑洞真的连成一线,也只不过是在地球平常所受的太阳引力上叠加了万亿分之一,完全可以忽略不计。

会有其他影响吗?

在一些活动星系当中,中心黑洞会在吞噬物质的同时形成强大喷流,有的甚至长达几百上千光年。但银河系并不是一个活动星系,中心的超大黑洞已经平静了许久。再退一万步说,即使银河系中心黑洞有一天重新活跃起来,这也跟太阳和地球是否与它连成一线毫无关联。毕竟,太阳只是银河系中2千亿颗恒星中的普通一星,不可能对整个星系中心的黑洞指手划脚。

【结论】:2012年冬至,所谓地球、太阳、银河系中心黑洞“对齐”这种现象根本不会发生。银河系超大黑洞对地球的引力影响,与太阳相比的话,也微弱到了完全可以忽略的地步。假如把“银河系中心黑洞”换成“人马座”,这种对齐每年都会发生,是最平常不过的事情——2012年也不会有什么不同。

参考文献:

1、 百度贴吧谣言贴

2、 NASA太空生物学网站关于2012问答

3、 维基百科“黄道”(中文)

4、 维基百科“银道坐标系”(中文)

5、 沈志强《银河系中心超大质量黑洞》,《物理》杂志(中文)

6、 维基百科“银河系”

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31 Responses to “银河系“连珠”?”

  1. 可知鬼知道说道:

    有恐惧2012的功夫,还不如做好眼前的事。

  2. adsfadsf说道:

    "若是银河系中心的黑洞开始发飙,不论是辐射还是引力,传播到地球都需要2.6万年。在这段时间内,太阳带着地球早就跑开近20光年,又脱靶了!"

    这个观点有问题吧。

    • leo说道:

      按楼主的逻辑貌似只要是移动靶,那就没有被击中的机会了。不太懂,但觉得楼主的这个逻辑不能让人信服。

      • 南开洁华说道:

        楼主显然是开了个玩笑而已,不要用形式逻辑去较真啦。有中学理科常识的人就能很轻松地想到黑洞对地球的影响跟什么三点一线啥的几乎一丁点关系没有嘛。能有的关系不过是个引力合力,三点一线和年年都有的差不多三点一线之间那点区别可能都会被小数点后面约等于掉了。

        • tianssq说道:

          若是银河系中心的黑洞开始发飙,不论是辐射还是引力,传播到地球都需要2.6万年。在这段时间内,太阳带着地球早就跑开近20光年,又脱靶了

          引力的传播速度是光速,也就是说当看到“三点一线”时,引力就已经到达了。
          这是此文的一个败笔。

        • 三木说道:

          引力传播速度。。。还光速。。。还黑洞。。。无语。

    • XYZ说道:

      打向2.6万年之后位置的子弹能否射中2.6万年之后的靶?

  3. weinuoww说道:

    2012不怕

  4. 盖文说道:

    引力的计算要考虑相对论效应的……平方反比只是一级近似…………

  5. sheldon说道:

    简单地说,三点一线……弯曲的时空没有真正的“直线”!

  6. ZHX说道:

    神马三点一线,九星连珠的,那帮人就不能想点有创意的东西么

  7. 失落的神庙说道:

    请“谢耳朵”解释一下“弯曲的时空”?

  8. yliing说道:

    物理系的本科生,理解不了这篇文章,自己真可悲

  9. cc27149说道:

    我很期待2012啊..
    还等着外星人来认我当干爹呢...

  10. 风雷风趣说道:

    引力波的传播速度?估计问任何一位物理学大师,他都得摇头说不知道了……

  11. sidpx说道:

    真希望能观测到”黑洞发飙”,高手们指点下明年冬至怎么测啊

  12. nsds说道:

    若是银河系中心的黑洞开始发飙,不论是辐射还是引力,传播到地球都需要2.6万年。

    力的传播速度,有高手解释下不

  13. yangwei说道:

    同求力的传播速度,还有,既然是几千光年的路程,说不定几千年黑洞就大爆发了呢?

  14. kashier说道:

    这种事情解释不清楚还不如不解释,,,,只是谁能解释清楚呢?。。。

  15. o.s.说道:

    “若是银河系中心的黑洞开始发飙,不论是辐射还是引力,传播到地球都需要2.6万年。”
    引力波传播速度是多少?

  16. bio说道:

    活够了 有地球给我陪葬我多荣幸啊

  17. 吼海雕说道:

    但银河系并不是一个活动星系,中心的超大黑洞已经平静了许久……求科普?

  18. 哂笑红尘说道:

    "若是银河系中心的黑洞开始发飙,不论是辐射还是引力,传播到地球都需要2.6万年。在这段时间内,太阳带着地球早就跑开近20光年,又脱靶了!"

    ----------------------本人只有一点科普水平,对这句话的理解来看,引力和光从传播速度上来看是一样的,而且好像其它方面根本没区别!这对我有误导啊!
    1、光的传播就是光量子在“跑”,难道引力的传播也有粒子??是什么产生的引力?极微小的粒子之间也有斥力和引力,到底怎么产生的?
    2、照文中的这句话,如果可以超过光速很多倍在宇宙空间旅行那不是可以逃脱大部分引力?因为速度很快,可以随时脱靶。
    反正这样子解释地球不受中心黑洞的影响好像那么令人信服。

    • xnxn1999说道:

      引力的传播速度是光速,也就是说当看到“三点一线”时,引力就已经到达了。
      光的传播就是光量子在“跑”,难道引力的传播也有粒子??是什么产生的引力?
      貌似是希格斯玻色子

  19. 飞蛾的翅膀说道:

    引力的作用以光速传播,这是爱因斯坦时代证明了的东西

  20. 哈哈。。。宇宙之大,无奇不有

  21. 爱生活说道:

    宇宙之大,无奇不有引力波的传播速度?估计问任何一位物理学大师,他都得摇头说不知道了

  22. sn1978a说道:

    这样的谣言只是给那些轻信手机短信诈骗之辈准备的,可是鉴于傻逼经济学,这样的人仍然不少,所以,说实话,这样的辟谣文章已经非常“亲民”了,如果还有人对这个基础的不能在基础的科普表示不解的话,他们的档次已经不值得小学生以上学历的人与其交流了,本人只是对此贴的回复链内容表示惊叹而不得不吐槽。。。。

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