银河系，中心的黑洞才500万倍太阳质量怎么束缚住银河系的上千亿恒星的？

　　就在前不久，美国航空航天局宣布测得银河系的总质量约为1.5万亿个太阳，这真是一个天文数字。
　　我们又知道星系的运行和星系的中心黑洞关系很大，然而银河系中心黑洞的质量只有太阳的431万倍，其距离银河系总质量相去甚远，那么这么小的银河系中心黑洞是如何统治这个庞大的星系？束缚住如此众多的恒星的呢？
　　银河系是一个棒旋星系，其直径可达16万光年，其中有数千亿颗恒星，单独依靠银河系中心黑洞是不可能束缚住住如此众多的恒星的，一般认为银河系中心黑洞外延伸的引力影响不会超过100光年，然而银河系的直径却在16万光年左右，很显然银河系的存在与运行是不能只靠银河系中心的引力的。
　　我们都知道恒星也有引力，比如说我们太阳系的运行主要就依靠太阳的引力，八大行星以及其他的矮行星、小行星、彗星等都在太阳引力的影响下围绕太阳运行，所以恒星的引力影响也是很大的，虽然它们无法和银河系中心黑洞相提并论，但是恒星在各自的空间中也发挥了其引力作用，可以对附近的恒星等天体产生引力影响。
　　在银河系的中心位置，恒星的密集度要超过我们太阳系附近空间的许多倍，银心位置存在着大量的恒星，它们以银河系中心黑洞为中心向外铺展，这些恒星所形成的总质量也产生了强大的引力，可以吸引外围的恒星，而外围的恒星和行星位置的恒星产生的质量又可以吸引更外围的恒星，如此类推，就可以将整个银河系的恒星束缚在一起。
　　然而如果只靠恒星引力的话也是不行的，因为它们终将会在引力的吸引下完全合并到一起，不过银河系也是在旋转的，这就使得这些恒星有了一个向外的离心力，这些离心力可以消除恒星间的一些引力作用。
　　但是，依靠旋转之下的离心力也不能使银河系的恒星如此平稳平衡的运行。天文学家们研究发现，其实在银河系中还有一种看不见的物质在起着相当重大的作用。这种物质就是暗物质。
　　宇宙中暗物质的含量非常高，它占到了宇宙中物质总量的85%左右，可见物质大约占到宇宙物质质量的15%，暗物质是可见物质总量的5倍多，这种物质虽然至今不可见，却在星系的运行中起着重要的凝聚和平衡作用。
　　在我们银河系中，暗物质的含量也非常高，也正是也在银河系中起到了一种维护平衡的作用，使得银河系中的恒星不至于因为引力而压缩到一起，也不会因为星系的旋转作用，而使得恒星四散飞开。
　　所以，银河系如此平衡稳定的运行，并非是银河系中心黑洞的引力束缚造成的，而是和银河系恒星间的引力、银河系的运行状况和旋转速度、银河系中的暗物质作用这三个条件有关。
　　~银河系黑洞借助宇宙中心量子引力才能束缚上千亿恒星
　　银河系在宇宙中以每秒600公里的速度飞驰、时速216万公里。
　　目前天体物理研究发现，银河系所在的星系群高速向未知巨引源移动，这种超级引力导致星系高速飞驰，这说明宇宙所有物质都在巨引源控制下处于悬浮状态，黑洞仅仅是借力打力，把恒星牵引住，因此不需要极其强大的引力。
　　人类迄今为止，没有解决万有引力的本质，俺认为是运动产生万有引力，物质在高速运动时的电磁场互相作用，生产万有引力，这种力本质上就是磁力，如果物质静止引力肯定消失。
　　所以，黑洞、恒星及行星都依赖巨引源的引力形成，大质量恒星在高速运动下塌缩才能生成黑洞，形成类似地球风暴的高速气旋，海洋上热带风暴必须在地球引力作用下才能形成，地球提供了主要平衡力，同理，黑洞形成的宇宙涡流仅需要很小的力即可控制悬浮的恒星，因此，银河系黑洞可以靠500万个太阳质量控制数千亿恒星！
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　　银河系中心黑洞依靠万有引力、星系自转产生的磁力场、星系中恒星释放带电粒子形成的电力场，来主导整个星系的有序运行。
　　牛顿万有引力里没有磁力场的变化，只能在地球上适用。爱因斯坦在广义相对论中，引力现象加入了空间磁力场的变化，适用范围比牛顿的万有引力广，但还是不能正确得描述星系的运行状况。在大星系团中万有引力场与星系团中的磁力场和电力场相比，万有引力场变得微不足道。为拟补引力的不足，要加入百分九十以上的暗物质，来为星系团提供引力。加入越多的暗物质星系团的质量变得越大 ，引力变得更加地不足，加入暗物质只会让星系团运转更加地困难，除非暗物质没有质量。
　　负电荷之间同向运动相吸，星系中大量的恒星同向运动，产生强大的星系磁力场。星系自转生产的磁力场，从赤道面向两极递减，赤道面的强大磁力场把星系中的物质束缚在赤道面附近形成星系盘。在星系中磁力场远远大于引力场，宇宙有磁力场的存在不需要假设的暗物质。
　　星系中恒星释放了大量的带电粒子，使整个星系盘空间变成了导电体， 星系中心两侧的费米气泡扩散后与星系盘边缘连接，形成闭合电路。星系中的电力场使负电荷从星系边缘向星系中心黑洞运动，使正电荷从中心黑洞向星系盘边缘运动。星系中的电力场是星系膨胀的动力，宇宙加速膨胀不需要暗能量和大爆炸，宇宙电力场为宇宙膨胀提供动力。
　　在星系中强大的电力场作用下，星系出现了星系旋臂，星系旋臂成为星系中心黑洞到星系边缘的通电导线。通电的星系旋臂为星系核中新诞生的恒星离开星系核的动力。星系中心黑洞不断地创造出物质，由星系电力场进行运送占领更大的宇宙空间。
　　银河系中心黑洞大约为430万个太阳质量，占银河系普通物质总质量的百万分之三不到，却能束缚住银河系近2000亿颗恒星，其实这不只是中心黑洞的功劳，银河系中心周围的恒星分布密度远大于边缘，银河系核球的质量占了银河系质量的5%，还有银河系中大量暗物质也起了作用。
　　科学家最新的数据显示，银河系总质量（不包含暗物质和暗能量）大约为1.5万亿个太阳质量，这里面包含了恒星、黑洞、星际气体和尘埃等等，其中银河系中心黑洞为430万倍太阳质量。
　　我们知道，在我们太阳系中，有八大行星、200多颗卫星以及数百万计的小行星，但是太阳质量占了整个太阳系总质量的99.86%，太阳引力的影响范围能到1光年外的奥尔特云。
　　与太阳系不同，银河系中心黑洞的质量只有银河系总质量的百万分之三，银河系直径大约为20万光年，那么这个黑洞是如何统治如此庞大的银河系呢？
　　银河系质量分布情况
　　在万里无云的夏季，我们可以在夜空中看到一条明暗相间的银河，银河有一个明显的中心，如果我们用望远镜进行观察，会发现银河中心附近的恒星数量远多于其他地方。
　　现代天文观测已经模拟绘制出银河系的大致形状，银河系有一个恒星非常密集的核球，这里的恒星之间平均距离只有0.2光年，相比之下，距离太阳最近的比邻星也有4.2光年，而且核球的恒星年龄一般都很大，其中还隐藏了许多黑洞。
　　据估计，核球的质量大约为整个银河系质量的5%，这部分质量对银河系整体的结构起了关键作用，束缚着银盘内相对稀疏的恒星，就如太阳束缚着太阳系中其他天体一样。
　　暗物质
　　另外天文学家还发现，根据万有引力理论，银河系恒星的运动速度应该在靠近中心的快，靠近边缘的慢；然而实际观测和理论预测相差非常大，银河系恒星的运动速度相差并不大，如果完全根据万有引力理论，在银河系边缘的恒星会因为运动速度过快被甩出了银河系，实际上并未如此。
　　考虑各方面的可能性之后，天文学家坚信在银河系中存在大量的＂暗物质＂，正是这些暗物质的存在，才没有让银河系因为离心作用而瓦解，而且暗物质的质量要远大于普通物质。
　　暗物质是当今物理学的最大谜团之一，天文学家不仅在银河系中发现暗物质的存在，还在星系之间、星系团内发现了暗物质的踪影；天文观测表明，在我们宇宙中，暗物质占宇宙物质（普通物质和暗物质）总质量的85%、占宇宙总质能（普通物质、暗物质和暗能量）的26.8%。
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　　银河系，中心的黑洞才500万倍太阳质量怎么束缚住银河系的上千亿恒星的？
　　我们所在的银河系，虽然是可观测宇宙中一个非常普通的星系，但是以人类的视角来看，这个星系的空间尺度还是非常庞大的。据科学家们的估算，银河系的直径大约为20万光年，厚度在2000光年上下，包含着1000-4000亿颗恒星，总质量达到4.2×10^41公斤，约是太阳质量的千亿倍。在银河系的中心，存在着一个大型的星系黑洞－人马座A*，其质量达到太阳的400多万倍，按理说，虽然这个黑洞的质量很大，但是其有效引力范围也只能达到1万光年左右的区域，在距离银心10万光年的银河系外侧，那么多恒星系所受到的黑洞引力已经非常微弱了，那么是什么力量在束缚着这些外侧的恒星，能够乖乖地围绕银心转动呢？
　　宇宙中的黑洞，是一种由外层物质无限坍缩而成的天体结构，其质量集中到一个奇点之上，在与奇点一定距离（即史瓦西半径）之内的空间，具有超高的曲率，连宇宙中速度最快的光线都无法从中逃逸出去，所有说黑洞是宇宙中最为特殊、引力最强、破坏力最大的天体。
　　根据科学家们的判断，宇宙中的黑洞共包含3种：一是宇宙大爆炸瞬间产生的原初黑洞，质量和体积都很小，而且寿命很短，在现实宇宙中至今还没有发现过它们的踪迹。
　　二是大质量恒星在生命末期，完成超新星爆发之后，剩余部分继续坍缩而成的恒星黑洞，这也是宇宙中黑洞数量占比最多的一种类型。
　　三是星系中央存在的星系黑洞，至于它们的形成，现在主流观点认为是基于恒星黑洞的吞噬和合并产生的，由于星系中央区域恒星分布密度非常之高，而且质量也相对较大、寿命较短，当众多大质量恒星完成主序期使命以后，就会相继形成许多恒星黑洞，一方面吞噬周围的恒星及其它星际物质，另一方面黑洞之间也会在引力作用下发生合并，从而形成质量更大的黑洞。我们人类首次拍摄到的黑洞照片，就是位于室女座中一个巨大椭圆星系（M87中央）的黑洞，其质量惊人，达到了太阳质量的60多亿倍。
　　银河系中心的人马座A*黑洞质量，与刚才提到的M87星系中央黑洞的质量相比，简直弱得一塌糊涂，然而这并不影响着银河系的整体围绕着星系中央稳定运转。那么，是什么力量在束缚银河系特别是边缘恒星没有被甩出去呢？我想，主要的原因有两个。
　　第一是共同质心的作用问题。按照牛顿万有引力定律，两个星体之间的引力大小，与它们的质量乘积成正比，与它们间的距离值平方成反比。如果一个星体围绕另一个星体作规律性的旋转，那么这个星体所受到的万有引力，正好与公转时的向心力一致，也就是说万有引力与我们假设的一个与向心力大小相等、方向相反的离心力相互平衡。
　　这种运动的状态当然是理想化的，因为万有引力是相互的，那么两个星体之间的旋转运行也是相互的。我们之所以看到太阳系所有的行星都围绕着太阳运行，实质上是行星和太阳本身，都在围绕着它们共同的质心在旋转，只是由于太阳的质量占据了整个太阳系总质量的99.86%，使得太阳系的共同质心就处在太阳附近，所以我们就近似地以为所有行星都在围绕着太阳公转。
　　对于银河系来说，距离银心位置越近的区域，其恒星密度越高，相反边缘区域的恒星密度就非常小了。据科学家们测算，在银核区域（直径1万光年），其恒星密度是其它区域恒星平均密度的500倍，而在银核靠近黑洞的区域，恒星密度更高，可以达到其它区域平均值的上万倍。依据这种恒星分布规律，整个银河系的质心，无疑将存在于银核区域，确切点说就是位于黑洞之内，所以表面上看是银河系整体都在围绕着黑洞运行，实质上是围绕着它们的共同质心运行，而这个共同质心，又恰好落在黑洞内而已。
　　第二个原因就是暗物质的问题。即使有这个共同的质心，那么对于半径10万光年的银河系外围恒星，其引力效果也是非常微弱的，也就是说不足以支撑外围星系的高速运动状态。同时，结合宇宙微波背景辐射涨落规律的观测，科学家们逐渐意识到在宇宙空间应该存在着一种无法观测到的物质，对宇宙中的现实物质提供了非常强烈的引力势能加持，当现实物质落入这种物质造成的引力势井中，就会产生一定的吸引作用，这种吸引作用与万有引力一起，在一定程度上可以抵消部分由暗能量所带来的空间膨胀效应，同时可以为星系边缘的恒星提供额外的向心力增量，从而维持着星系整体的运行稳定。
　　通过科学家们的估算，宇宙中可见的常规物质质量占比仅为4.9%左右，而暗物质的总量能够达到常规物质的5倍多，其它绝大部分被另外一种未知的因素所占据，那就是暗能量。正是在万有引力、暗物质和暗能量三者的共同作用下，我们宇宙中的常规物质才得以按照一定的规律，稳定、持久地运行下去。
　　银河系是一个庞大的结构，其直径至少有10万光年，厚度约2千光年，其中包含的恒星数量可达1000至4000亿颗。这些恒星都有一个共同特点，它们都会环绕银河系中心公转，我们的太阳也是如此。而在银河系的中心，潜伏着一个质量为太阳430万倍的超大质量黑洞——人马座A*。那么，银河系的恒星运动都是受到人马座A*引力的控制吗？
　　事实并非如此。虽然恒星绕银心旋转，并且银心那里有一个超大质量黑洞，但这两者并没有直接的关系。银河系中的恒星运动并没有受到人马座A*引力的控制，只有极少数的恒星才会受到银心超大质量黑洞的束缚。这是因为人马座A*的质量远小于整个银河系的质量，所以该黑洞的引力主要范围其实很有限。
　　据估计，银河系中的普通物质总质量至少为太阳的1万亿倍，这相当于人马座A*质量的23万倍。人马座A*的质量占比不到0.0005%，它的引力不可能会束缚住所有恒星的运动。相比之下，太阳的质量占到整个太阳系总质量的99.8%，所以太阳的引力会控制其他所有太阳系天体的运动。
　　虽然人马座A*无法主宰银河系中的恒星运动，但它可以主宰少数靠近它的恒星运动。天文学家已经观测到多颗环绕人马座A*运动的恒星，例如，编号为S2的恒星就是其中一颗。
　　S2大约每隔16年环绕人马座A*旋转一周，它与黑洞的最近距离约为120天文单位（180亿公里），对应的最快轨道速度高达7650公里/秒（地球的公转速度仅为30公里/秒）。天文学家对这颗恒星的运动进行了长期跟踪，其实际轨道和一系列引力效应与广义相对论的预言十分吻合。
　　至于为什么银河系中的恒星都会以银心作为公转中心，其原因并非人马座A*的引力作用，而是因为银河系的共同质心正是银心，这是银心的意义所在。
　　事实上，所有天体的运动都是以共同质心为中心。太阳系中的天体并非真正意义上绕着太阳运动，而是绕着太阳系共同质心运动。只是太阳的质量占比非常大，使得太阳系的共同质心就在太阳附近，所以看起来天体在绕着太阳旋转。
　　那么，为什么人马座A*又会刚好处在银心呢？并且很多星系的中心都有超大质量黑洞呢？
　　关于星系中心的超大质量黑洞形成机制目前尚不清楚，理论上存在两种可能的机制。一种模型认为，大质量恒星死亡之后会坍缩成黑洞，它们与其他黑洞发生碰撞，并且还会逐渐吸积星际空间中的气体云，最终成长为超大质量黑洞。另一种模型认为，星际空间中的巨大气体云直接没有经历恒星过程，而是直接坍缩成超大质量黑洞的种子，最终演变为超大质量黑洞。
　　无论是哪种机制，种子黑洞要演变为超大质量黑洞，必须吞噬大量的物质和其他黑洞。由于长时间的动力学效应，最终能够成长为超大质量黑洞的种子黑洞必然会逐渐迁移到星系中心。在星系中心，还能捕获更多的物质，从而使质量进一步增大。有些超大质量黑洞的质量可达太阳的数十亿倍，例如，M87*，有些甚至可达太阳的数百亿倍。
　　黑洞首先吸引住周围的星体，然后这些星体又吸引住靠外一点的星体，就这样每一个星体既被中心吸引，又参与吸引外层星体。于是这个庞大的银河星系团就形成了。这就像是滚雪球，越滚越大，直到没有雪可滚为止。也类似雪球中心最坚实，银河系中心天体最密，越向外越稀疏。
　　银河系能束缚上千亿恒星可能总结如下：
　　1.中心黑洞和上千亿恒星的质心共同束缚这些恒星。
　　2.例如：太阳的轨道，就是银河系质心和毗邻星共同规划太阳的轨道。
　　【原创】对于银河系，中心的黑洞才500万倍太阳质量，怎么束缚住银河系的上千亿恒星的呢之话题，我个人的观点认为，所谓的银河系，并非是存在于宇宙之中一个独立性整体运行的层级星系，而是人类在地球上观测宇宙太空可视见范围内之星空立体叠加的太空画面景象。此题也许就是人类天文学早期形成该理论原错的延伸，带来研究方向性的误判，带来后研究者脑洞大开的无谓研究。人们要明白一点，错误的研究方向，必然会导致错误的研究结果。为什么会这样说呢？因为：
　　所谓的银河系，实际上并非是存在于宇宙之中一个独立性整体运行的层级星系，而是人类在地球上观测宇宙太空时可视见的星空部分，换句话来说，是人类可视见宇宙星际太空的极少部分，是人类在地球上观测宇宙太空时，可视见范围内所呈现之星空立体叠加的太空画面景象。由于宇宙是由数之不尽的恒星及其恒星系所构成无边无际的自然天体，可视见的星空范围内的确是存在着上千亿个恒星系的情况，才会形成宇宙星空立体叠加的太空画面景象，而在这个画面景象之中，都是每个恒星系独立性自转运动现象而存在，是可视见上亿个恒星系独立松散形之立体叠加的星空灿烂画面景象，也可以形容说是银河画面景象。但银河画面景象的实质，是一种上亿个恒星系的松散形结构，并非是宇宙之中的一个完整性、独立性的层级星系而存在。
　　由此可见，所谓主流研究的＂银河系＂，并非是存在于宇宙之中一个完整性、独立性的层级星系，如果人们把宇宙太空可视见之银河画面景象，说成是存在于宇宙之中一个巨大的层级星系，那就大错特错了。这也许就是天文学该理论初期形成的一种原错，是一种原错研究的无谓延伸，会带来后研究者脑洞大开的无谓研究。以上所述纯粹是我个人学术上的观点，可能与主流研究方向有所不同，可供大家甄别，我相信真理会越辦越明的，真理往往能掌控在少数人的手中。
　　不知这样的回答读者看后是否会有新的启迪？！如觉得我说的对或有道理，希给个点赞并点击关注我。可阅读到我相关科学领域前沿上二千道的原创答题，定能阅览到你感兴趣的前沿科学知识。欢迎大家一起来讨论或发表意见。宇明于东莞市。（注：原创作品，版权所有，抄袭可耻。欢迎大家转发。）
　　牛顿的万有引力定律还是爱因斯坦的相对论，通过对物质质量的计算，无论如何都不能满足维持银河系这种等级的星系运行。这个不是误差，而是和理论要求差了十万八千里。
　　所以科学家得出的结论，除了物质，一定还有另一种人类未能认识的＂东西＂存在，暗物质。通过计算，暗物质才是宇宙的主要成分，宇宙中物质只占5%，其它的95%是不为人类所认识。暗物质才是宇宙演变的主要能量。可惜，人类对暗物质的认识知之甚少，还未能探测到暗物质，还停留在猜想层面。