可观测Universe

Sagittari A（黑洞）

· 描述：银河系中心的超级黑洞

· 身份：人马座方向的超大质量黑洞，距离地球约26,%）；

距离：2.6x10?光年（约2.46x102?公里）；

史瓦西半径：R_s ≈ 1.2x101?米（约1200万公里，相当于水星轨道半径的1\/3，或地球到月球距离的3倍）；

自转速度：约0.9倍光速（通过吸积盘的偏振观测推断，属于“高速自转黑洞”）。

1. 与其他黑洞的“体型”对比

恒星级黑洞：质量3-100 ☉，史瓦西半径10-300公里（比如LIGo探测到的Gw黑洞，质量29+36 ☉，R_s≈170公里）；

中等质量黑洞：质量103-10? ☉，史瓦西半径3x10?-3x10?公里（比如NGc 1313 x-1，质量约2x10? ☉，R_s≈6x10?公里）；

Sgr A*：质量4.3x10? ☉，R_s≈1.2x101?公里——是恒星级黑洞的100倍，中等质量黑洞的2倍。

2. “安静”的黑洞：为什么Sgr A*不“亮”？

与类星体或活动星系核（AGN）相比，Sgr A显得异常“安静”——它的亮度仅为103?瓦（相当于100个太阳的亮度），而87（另一个已成像的超大质量黑洞）的亮度是它的1000倍。原因在于吸积率极低：

黑洞的亮度来自吸积盘的辐射——当气体落入黑洞时，摩擦加热到数百万度，发出x射线和伽马射线。

Sgr A的吸积率仅为10?? ☉\/年（每年吞噬约10??倍太阳质量的气体），而87的吸积率是10?? ☉\/年——相当于Sgr A*每10万年才吞噬一颗太阳质量的物质，因此辐射极弱。

四、周围的“舞台”：恒星、气体与吸积盘

尽管Sgr A*很安静，它的周围却是一个“热闹的小宇宙”：数百颗恒星以极高的速度绕其运转，稀薄的气体形成吸积盘，偶尔还会爆发x射线耀发。

1. 恒星“舞蹈团”：S星团的轨道

除了S2，团队还发现了约100颗围绕Sgr A运转的恒星，统称为S星团*（S-cster）。这些恒星的轨道都是高度椭圆的，近心点距离从几光年到几十光小时不等。比如：

S62：轨道周期仅9.9年，近心点距离仅2.6光小时（约2.8x1012公里），速度达3%光速；

S4714：近心点距离仅1.2光小时（约1.3x1012公里），速度达3.7%光速——比S2更快。

2. 吸积盘：稀薄的“热气体环”

Sgr A的吸积盘由电离气体（主要是氢和氦）组成，厚度约10倍史瓦西半径，直径约100倍史瓦西半径（约1.2x1012公里）。吸积盘的温度约为10? K（百万度），发出软x射线（波长0.1-10纳米）和近红外线*（波长1-5微米）。

2019年，钱德拉x射线望远镜观测到Sgr A的x射线耀发*：亮度突然增强100倍，持续几分钟。模型显示，这是吸积盘内的气体团块落入黑洞时，摩擦加热到更高温度（10? K）所致——相当于“黑洞打了个‘嗝’”。

3. 喷流：指向银河系的“宇宙灯塔”

Sgr A还有双向喷流：从黑洞两极喷出的高速等离子体流，延伸至数千光年外。喷流的速度约为0.1倍光速*，由黑洞的自转和磁场驱动（布兰福德-茨纳耶克机制）。