银河系中心与人马座A*

银河系的动力学核心是人马座A*，一个被确认为约四百万太阳质量的超大质量黑洞的致密射电源。

Definition

银河系中心是银河系的旋转和引力中心，拥有一个核星团和致密源人马座A*。附近恒星的轨道和直接成像表明人马座A*是一个约四百万太阳质量的超大质量黑洞。

Scope

本主题涵盖了银河系中心的致密核星团和星际环境、揭示中心质量的恒星轨道、人马座A*作为超大质量黑洞的识别、其低光度吸积和耀斑，以及其事件视界尺度阴影的成像。

Core questions

• 有哪些证据表明人马座A*是一个超大质量黑洞？
• 如何利用中心附近恒星的轨道来测量中心质量？
• 与活跃星系核相比，为什么人马座A*如此微弱？
• 事件视界尺度的成像揭示了黑洞的什么？

Key theories

作为黑洞尺度的恒星轨道

数十年来对围绕一个看不见的中心点质量进行开普勒轨道运动的单个恒星的追踪，得出了约四百万太阳质量的质量，这些质量被限制在一个微小区域内，这需要一个超大质量黑洞的存在。

人马座A*附近的广义相对论检验

恒星S2的轨道显示出引力红移和相对论进动，证实了中心黑洞周围强场中的广义相对论。

黑洞阴影

甚长基线干涉测量法解析了人马座A*周围一个环形发射区域，该区域中心存在一个亮度凹陷，这与推断质量的黑洞所预测的阴影一致。

Clinical relevance

人马座A*是最近的超大质量黑洞，也是检验强场引力和黑洞吸积的最佳实验室；它的宁静状态也为星系核如何在活跃期和休眠期之间交替提供了信息。

History

射电源人马座A*于1974年被发现。20世纪90年代至21世纪初，由独立团队领导的对恒星轨道的红外监测确定了其质量，这项工作获得了诺贝尔奖的认可。2018年，在S2恒星的轨道中检测到相对论效应，事件视界望远镜于2022年对其阴影进行了成像。

Key figures

• Reinhard Genzel
• Andrea Ghez
• Donald Lynden-Bell

Seminal works

• ghez2008
• genzel2010
• eht2022

Frequently asked questions

银河系中心的黑洞有多大？

人马座A*的质量约为太阳的四百万倍，其致密程度使得其引力半径与水星轨道相当，远小于用于测量它的恒星轨道。

为什么我们的中心黑洞不像类星体那样发光？

人马座A*目前吸积的气体非常少，因此它发出的光很微弱。类星体和其他活跃星系核之所以发光，是因为大量的物质流入使其吸积盘加热到巨大的光度。