此刻你瘫在椅子上刷手机,觉得自己稳稳待在原地,一动没动。可实际上,你正被太阳拽着,在银河里以每秒两百多公里的速度狂飙,一秒都没停过。
更吓人的是方向——正对着两万五千多光年外、银河系正中心那个超大黑洞。有人一听就慌了:照这么飞下去,我们会不会哪天真掉进去?
先别急着报警。网上那个刷屏的每秒7公里,其实压根不是冲向黑洞的速度。太阳到底在往哪飞、飞多快、会不会出事,比标题精彩得多。
每秒7千米,到底在跟谁比
咱们国家那台郭守敬望远镜,天文界叫它LAMOST,专门盯着满天恒星测速度。
天文学家拿它测出,太阳相对于身边这一大群恒星,有个微微的漂移速度,其中朝着银盘方向那一分量,大概就是每秒7公里。
这个7公里,指的方向是天上的武仙座,靠近织女星那一片,压根不是银河系中心那个黑洞的方向。
换句话说,它是太阳在自家邻居之间挪动的那点小碎步,不是奔着黑洞去的。那太阳真正跑得多快?绕着银河系中心转圈的速度,是每秒两百多公里,大约220公里。
这俩数字差着三十多倍,一个是散步,一个是狂奔,被标题一搅和,全糊成一锅了。
打个你能感觉到的比方。你在一列飞驰的高铁车厢里,起身去接开水,相对车厢你走得慢悠悠,可相对窗外的地面,你早就跟着车一起呼啸出去几百米了。太阳这7公里,就是它在“车厢里”相对身边乘客挪的那几步。
真正带着整个太阳系呼啸的那股劲,是每秒220公里绕银心的大圈。
我们平时一点感觉都没有,是因为整个太阳系连人带家当一起动,没有一个能对照的参照物。你感觉不到自己在飞,就像高铁上闭着眼你分不清车停没停一样。
绕这么一大圈要多久?太阳转一圈,得两亿多年,天文上叫它一个“银河年”,大概2.2到2.5亿年。太阳从出生到现在四十六亿岁了,掰指头算下来,已经带着我们绕了二十来圈。
上一回它转到今天这个位置的时候,地球上恐龙才刚冒头,连霸主都还没混上。
所以那个吓人的“7千米冲黑洞”,从头到尾就是把太阳散步的小碎步,安到了狂奔的大方向上。真实的太阳,一边慢悠悠在邻居间挪,一边带着八大行星,用每秒两百多公里的速度,绕着银心兜大圈。
四百万倍太阳的黑洞,为啥吸不动我们
再说那个黑洞。它是真的,而且真被人类拍到过。就蹲在银河系正中心,天文上叫人马座A星。2022年5月,全球八台亚毫米波射电望远镜联手组网,硬是给它拍了张“证件照”,那圈亮环围着中间一团黑,就是它了。
这是人类拍到的第二张黑洞照片。它有多重?质量相当于四百多万颗太阳挤在一块。
听着像个吞噬一切的巨兽,很多人第一反应就是:这么大个头蹲在中间,太阳系早晚得被它吸进去。真相是,它离我们太远了。太阳到银心,大约两万六千光年。
光一秒钟跑三十万公里,从那个黑洞出发,跑到我们这儿也得跑两万多年。
这么远的距离,黑洞的引力早就衰减得七零八落,别说吸太阳系,连拉一把都费劲。而且这里有个常被忽略的事:撑起太阳这条轨道的,根本不是那个黑洞一家。
四百万倍太阳听着唬人,可整个银河系连恒星带暗物质,总质量是上万亿倍太阳。
黑洞在里头只算个体格特别壮的居民,真正决定太阳怎么转的,是整个银河系摊开的这一大坨质量。那我们为啥掉不进去?
道理跟地球不会掉进太阳一模一样。太阳绕银心跑的是一个稳稳的圆圈,引力往里拽,转圈的离心劲往外甩,两股力刚好扯平,谁也占不了上风,就这么一圈圈稳稳转下去。换个画面你就懂了。
你绕着操场跑圈,跑得再欢,也永远跑不到操场正中心去——因为你压根不是朝圆心冲,你是绕着它转。
太阳也一样,它不是直愣愣扑向黑洞,是绕着银心画圈,永远画,永远到不了圆心那个点。除非哪天真有个庞然大物从外头狠狠撞我们一下,把轨道撞歪了,否则这个圈就会一直转下去。
可那种事,比太阳自己烧完还遥远。所以“掉进黑洞”这四个字,纯属被标题吓出来的。
银河系自己也在飞,末日轮不到我们
你以为绕银心就到头了?往大了看,热闹还在后头。太阳绕着银心转,银河系自己也没闲着,还带着我们一起往外飞,飞得比谁都急。
科学家早年测宇宙微波背景那点微弱的偏差,发现整个银河系相对这片“宇宙底噪”,正以每秒六百多公里的速度朝一个方向猛冲。那边有团引力特别大的东西,把周围好大一片星系都往它那儿拽,天文上管它叫“巨引源”。
这东西到底是啥还没完全弄明白,正好被我们银河系自己的星尘挡着,看不真切,只能靠周围星系的动向猜它在那儿。还没完。我们隔壁有个比银河系还大的邻居,仙女座星系,眼下正和我们以每秒一百多公里的速度对着冲。
照这个势头,大约三十七到四十五亿年后,两家会撞到一块,合并成一个更大的星系。
别一听“撞”就慌,星星和星星之间隔着老远,两个星系撞一起,恒星几乎不会真正磕上,主要是引力互相拉扯,最后揉成一个新的大星系。把这些账摞一块,你现在的处境挺魔幻:地球在自转,同时绕着太阳跑。
太阳带你以每秒两百多公里绕银心。银河系又拽着整个太阳系,每秒六百多公里奔向巨引源,顺带还在往仙女座那头凑。
这么多股运动叠在一起,你却稳稳坐在椅子上刷手机,一丝一毫都察觉不到。会不会哪天就出事了?真轮不到我们操心。
宇宙里这些圈都转得有规有矩,该怎么绕就怎么绕,不会突然撒手往下掉。更何况这些事的时间尺度动辄几亿、几十亿年,人类有文字记载才几千年,几亿年后的事,我们连边都够不着。想想还挺浪漫的。
我们每个人都免费坐在地球这艘飞船上,不用买票,不用签证,被太阳带着一圈圈绕,已经绕了二十来圈,还会继续绕下去。
你今晚抬头看见的这片星空,和当年恐龙抬头看见的是同一片。所以回到最开始那个问题:太阳真带着地球每秒7千米冲向黑洞吗?没有。那7公里是它在邻居间挪的小碎步,方向也不冲黑洞。
它是用每秒两百多公里绕着银心稳稳画圈,永远画不到圆心,也永远掉不进去。下次你瘫在椅子上刷手机,不妨记着——你正被这艘星球飞船稳稳带着飞,飞得飞快,却一辈子都到不了那个黑洞,而这,恰恰是最踏实的事。
参考资料:
利用LAMOST数据精确测量太阳本征速度的研究成果.中科院国家天文台/北京大学黄梓(黄祥)、刘晓为
我国天文学家发现银河系中心存在超大质量黑洞的最新证据.中科院上海天文台沈志强研究员团队
天文学家公布在银河系中心黑洞边缘的螺旋型强磁场.上海交通大学/事件视界望远镜(EHT)合作组织
星系的结构、运动学和综合性质.arXiv
我们星系的毁灭之期.哈佛大学天体物理中心