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06 你怎样给黑洞称重 How Do You Weigh a Black Hole（第1页）

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太阳以及围绕它运行的行星、矮行星（其中冥王星是最著名的例子）、小行星和彗星共同组成了太阳系。

太阳系本身在银盘上绕着在银心的质心转动。

我们的太阳系在银盘中的圆轨道上绕转的速度大约是7千米秒，绕着银心转完一整圈需要几亿年。

除了这种轨道运动之外，整个太阳系还垂直于银道面运动。

它所表现出的这种运动是物理学家所熟知的简谐运动，而把我们的太阳系拉回到位于银道面上的平衡位置的回复力，则来自构成银盘的恒星和气体的引力。

目前我们在这个平衡点上方约45光年的地方。

从现在起大约2100万年后，太阳系将到达银盘上方320光年处的极值点；在此之后再过4300万年，太阳系将重新回到银河系的中心平面。

当太阳系位于银道面的中心时，地球将最大限度地暴露在宇宙射线中。

这些宇宙射线会在银道面上呼啸着转圈，它们被磁力线所俘获，以介于完全杂乱无章和完全有序之间的某种方式运动——一边沿着磁力线前进，一边绕着磁力线旋转。

有人猜测可能是由于太阳穿过银道面的运动导致了恐龙灭绝。

但是这种推测很难被证实或反驳，因为这种轨道运动的时标对于寿命通常不会超过一个世纪的人类观测者来说显然是难以观察的。

人们采用足够精确和彻底的手段进行天文学观测也只有几个世纪。

因此，在观测天文学中，当我们想要关注某种以比这还长得多的时标变化的过程时，这是一个很常见的问题。

然而，至少在相关的时标与人类及其望远镜所关注的时间尺度差不多的情况下，银河系中的轨道运动非常容易测量。

既然我们在讨论黑洞，那么最令人感兴趣的显然是银河系最内部区域中恒星的轨道运动，这一区域位于天空中被称为人马座A*的那一部分。

当我们观察这个在南半球最容易看到的区域时，也是在看向距我们27000光年远的银河系的正中心。

这是一个天体特别稠密的空间区域，而当我们想研究银心时，会导致两个问题。

首先是恒星的空间密度较高，其次是尘埃很多。

第一个问题意味着你需要使用一种能够实现高分辨率成像的测量技术，也就是精细的细节可以被区分开，就像在给定的相机上长焦镜头提供的细节比广角镜头提供的细节更精细一样。

仅仅使用更大的望远镜肯定不足以解决这个问题，因为除非我们把望远镜放在大气层外的卫星上，否则我们将不可避免地通过具有湍流的大气来观察所有的天体。

不过，人们已经开发出了各种各样的技术来消除地球大气中湍流的影响。

最为重要的是一种被称为自适应光学的技术。

这种技术的工作原理是观察明亮恒星（被称为导星）模糊的图像，通过使望远镜的主镜变形以抵消这种变化着的使图像模糊的效应，从而校正大气变化的影响。

当所感兴趣的天空中没有明亮的恒星时，则可以向上发出高功率的准直激光束，以激发大气中的原子，并由此进行大气校正。

第二个问题是朝着银心的方向存在着大量的星际尘埃，这所导致的问题是：很难透过尘埃看到可见光，就像来自太阳的紫外线很难透过不透明的遮阳帽一样。