我们找到个绝佳的办法,它怎么束缚银河系的上千亿恒星

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这感觉就像法国的心脏、欧洲的灵魂,突然被狠狠地剥离了。””
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“山猫”是指哪种猫科动物?为何生活在雪山上的雪豹不叫山猫?

{“type”:1,”value”:”—— The Guardian

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?

在一些书中或新闻里,我们常常可以见到“山猫”这个词语。有人说山猫就是豹猫,有人说山猫就是短尾猫,也有人说山猫就是猞猁……那么,“山猫”这个词,到底指哪种猫科动物呢?

英国卫报的一篇文章中,一位记者用了上面这句话来形容 4 月 16
日巴黎圣母院火灾给法国、欧洲甚至是全世界所带来的悲痛。

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。

从表面上看,“山猫”这个词很好理解,意思就是“生活在山里的猫”。那么,这个词实际上告诉了我们山猫的两个要素:其一,这种猫科动物生活在山里,属于野生猫科动物;其二,这种猫科动物和家猫很相似(由于各种猫科动物的面孔都有很多类似之处,所以这里所说的相似更多的是指体型上的相近)。符合这两个基本条件的猫科动物太多了,所以,放眼全球各地,被称为“山猫”的猫科动物有多种,比如以下这些。

火势迅猛,一小时之内巴黎圣母院大部分屋顶,和塔尖被摧毁,而这短短一小时的破坏,需要法国人花上好几年的时间来修缮,复原。

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。

亚洲的山猫——豹猫

巴黎圣母院火灾前后

图片 3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。”
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{“type”:1,”value”:”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,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。

豹猫是一种在亚洲地区分布广泛的猫科动物,无论是体型还是外表,豹猫和家猫都有诸多相似之处。豹猫对环境的适应能力较强,除了高海拔和荒漠地带外,在各种自然环境下都有分布,尤其是山林里。在我国,人们常把豹猫称为野猫、石虎、山猫等。分布在日本西表岛上的豹猫被称为西表山猫,西表山猫虽然体型不大,却在该岛处于食物链顶端。

不过唯一值得庆幸的是,当代科技水平已经发展到,允许我们借助各种技术,来辅助推进这项工程量浩大的修缮任务。

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南美洲的山猫——安第斯山虎猫

比如,来自美国的世界遗产数字档案馆
CyArk就正在利用火灾之前拍摄到的数字资料和 3D
建模技术,来建立巴黎圣母院的 3D 模型。

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。

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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。

安第斯山虎猫,也叫南美山猫、山原猫,是一种生活在南美安第斯山脉的小型猫科动物,属于典型的“生活在山中、类似家猫的”猫科动物。不过,由于人们对自然资源的开发利用,山原猫的栖息地破碎化严重,导致它们的种群繁衍遇到了不少的困难。

而这些几乎可以 1:1ba
还原巴黎圣母院从外观、到内部细节的模型,将对巴黎圣母院的修复工作起到非常大的帮助。

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?

北美洲的山猫——加拿大猞猁和短尾猫

图片 9保护世界的文化遗产,建立一艘
“ 数字方舟 ”,并把文化的魅力传递到每个人手里,就是 Cyark
成立的目的。除了巴黎圣母院,CyArk
目前已经收集到了世界各地大量的古遗迹、名胜建筑的 3D 数据。”
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{“type”:1,”value”:”包括在去年,因为地震四分之一都被震没了的墨西哥城大都会教堂。

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。

加拿大猞猁(英文名为Canada
lynx)和短尾猫(英文名为Bobcat)都属于猞猁属,且都分布在北美地区,外表是如此相似,以至于一些猎杀它们的猎人也不能把它们分辨开来。加拿大猞猁和短尾猫都常被人称为山猫,比如说,曾经的夏洛特山猫队中的“山猫”就是指加拿大猞猁;而着名的美国山猫公司的logo却是一只短尾猫的头像和短尾猫的英文名。有时候,人们也会把加拿大猞猁和短尾猫叫做“北美大山猫”——因为它们的体型比家猫大不少。

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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。

欧洲的山猫——伊比利亚猞猁、欧亚猞猁

CyArk 利用扫描数据,建出了一个跟实体一模一样,数字版的大都市教堂!

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图片 14而想要创建这么一个
3D 模型,CyArk 需要用到两组重要的资料:实物图像与尺寸数据。”
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伊比利亚猞猁也叫西班牙猞猁、伊比利亚大山猫,是世界上最濒危的猫科动物,目前仅分布在西班牙和葡萄牙。由于欧洲没有大型猫科动物,伊比利亚猞猁还有“欧洲之虎”的美誉。欧亚猞猁也叫猞猁(广义上的猞猁指猞猁属的4种猫科动物),在欧洲和亚洲多国均有分布,是我们最熟悉的山猫之一。

{“type”:1,”value”:”先用激光扫描技术,量出建筑的外部、内部的尺寸数据。

以上几种猫科动物都是相对比较典型的山猫,也是我们比较熟悉的。还有一些被称为山猫的猫科动物是我们不太熟悉的,比如说薮猫和荒漠猫。

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