提問：如果在星系中心存在一個黑洞，那么它是否是星系自轉(zhuǎn)的原因？若真是如此，它的質(zhì)量會不會越來越大？它的轉(zhuǎn)速是不是也會越來越快使得星系周期變短直到縮成一點？
回答：盡管黑洞附近的空間與時間都遭到嚴重扭曲，但好消息是它們對遙遠地方的物體還算手下留情。但對于黑洞而言，多遠才算“遙遠”？我們用施瓦茨柴爾德半徑，或是光無法逃逸的引力范圍半徑來描述黑洞的大小。
圖解：位于M87中心的超大質(zhì)量黑洞，推估質(zhì)量達太陽的數(shù)十億倍。這是人類史上第一張直接對黑洞觀測的天文影像，由事件視界望遠鏡所拍攝，發(fā)表于2019年4月10日。
這里有一個比較方便記憶的規(guī)則：對質(zhì)量為太陽M倍的黑洞，其大小約為3×M千米。因此，一個太陽質(zhì)量大小黑洞的施瓦茨柴爾德半徑約為3千米。粗略估計，黑洞的廣義相對論效應(yīng)在其施瓦茨柴爾德半徑的1000倍左右距離便可以基本忽略。對于太陽質(zhì)量大小的黑洞，在距其3×1000千米=3千米其引力效應(yīng)基本和太陽（太陽質(zhì)量恒星）相同。這個距離要比太陽與地球間距離小的多，換句話說，這意味著即使太陽是個黑洞，地球也不會改變運行軌道。
圖解：大麥哲倫云面前的黑洞（中心）的模擬視圖。請注意引力透鏡效應(yīng)，從而產(chǎn)生兩個放大，以星云最高處扭曲的視野。銀河系星盤出現(xiàn)在頂部，扭曲成一個弧形。
將這個模式套用到銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞上，由于其質(zhì)量為太陽的1000萬倍，從上述公式可以得出它的施瓦茨柴爾德半徑約為3000萬公里。那么，它的廣義相對論效應(yīng)只在1000×3000萬公里，即銀河系內(nèi)部300億公里范圍內(nèi)不容忽視?，F(xiàn)今太陽系寬度約為60億公里，超級黑洞附近不可忽略廣義相對論效應(yīng)的區(qū)域大到可容納5個太陽系。
圖解：2MASS的紅外線望遠鏡所拍攝到的銀心全貌（2003年）
而銀河系統(tǒng)有2000億顆類似太陽的恒星，各自相距數(shù)以光年計的距離，可以說在我們銀河系中需要擔(dān)心會受到超大質(zhì)量黑洞影響的區(qū)域其實非常有限。銀河系現(xiàn)今自身質(zhì)量約為1000億個太陽質(zhì)量，要比超級質(zhì)量黑洞的1000萬倍太陽質(zhì)量大很多，所以，除非你非常接近它（即在廣義相對論作用范圍內(nèi)），否則一個超大質(zhì)量黑洞在星系的固定點產(chǎn)生的引力其實微不足道。
圖解：在帕瑞納天文臺的夜空中觀賞到的 銀河系的核心 （激光為望遠鏡創(chuàng)造出一顆導(dǎo)引星）
由此可見，黑洞并不是星系自轉(zhuǎn)的源頭：質(zhì)量太小且離大多數(shù)星系太遠使得它們無法做到這一點。我們認為螺旋星系的旋轉(zhuǎn)源自于角動量守恒定律：即相對較大的物體即使只作稍微轉(zhuǎn)動，如果是由較小的物體來實現(xiàn)的話那么其旋轉(zhuǎn)速度會快很多。
圖解：星系UGC 12158的照片。這是被認為是在外觀上最類似于銀河系的星系。
銀河系中心的黑洞不停在累積物體（以未知速度），這意味著隨著時間的推移它會越變越大。然而，根據(jù)上述論證，這并不意味星系的自轉(zhuǎn)速率會增加。也就是說星系年，或是某顆靠近星系中間的恒星圍繞星系旋轉(zhuǎn)的周期不會受黑洞存在的影響。
圖解：太陽在銀河系中的位置圖。角度表示銀道坐標系中的經(jīng)度。
實際上這一切對我們而言相當不幸：如果星系的自轉(zhuǎn)速率確實因為超大質(zhì)量黑洞加快，那么我們可以利用這一增量來尋找黑洞。然而，事實上黑洞在星系中心很難被發(fā)現(xiàn)，因為他們的影響十分有限。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. astro-Kristine Spekkens-DK27
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參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學(xué)名詞
3.原文來自：http://curious.astro.cornell.edu/the-universe/black-holes-and-quasars/86-the-universe/black-holes-and-quasars/general-questions/424-do-supermassive-black-holes-cause-galaxy-rotation-advanced
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