為什麼銀心黑洞消失，銀河系不會散架，太陽消失太陽系就會散架？

各位應該不止看到過類似的話題：「如果太陽突然消失，地球多久後會從軌道飛出去？」，這個問題的答案大家都知道，大概8.3分鐘後我們會看到太陽那個黑了，天空陷入一片黑暗，只有星星閃耀，但此時地球也「被出發」了，因為束縛它的引力消失，地球從軌道的切線方向出走了，速度就是此時公轉的線速度。

牛頓經典力學時代，曾經不是這樣理解的

牛頓從哥白尼的日心說以及克卜勒的行星三大定律和伽利略的天體觀測等前人的經驗上，輔以自己的思考，總結出了萬有引力定律：

表面上看起來在牛頓時代只有一個萬有引力常數沒有解決，但事實上確有兩個，另一個是萬有引力傳播的媒介，牛頓以太認為是無處不在的以太。當然萬有引力常數在牛頓去世70年後被卡文迪許以巧妙的扭秤實驗所測定。

而以太卻在1887年的某天被麥可遜-莫雷實驗所否定，引力陷入了超距作用的尷尬，所以如果在那個時代拋出這個問題，得到的答案將是不怎麼堅決的「在太陽消失的瞬間會立即從軌道上出走」！

引力的傳播速度

愛因斯坦的廣義相對論解決了牛頓萬有引力超距作用的尷尬，將引力的傳播定義為質量對於周圍時空的扭曲，傳遞引力我們周圍的時空，而引力傳播的速度，愛因斯坦認為是光速，信息、能量與物質的傳遞都無法跨越光速，而引力同樣會有一個極限。

但相比光速可以用裝置來測定，比如上圖中的菲索測光速實驗原理圖，但引力測量似乎很難，最早拉普拉斯測定的引力傳播速度為光速的700萬倍，很顯然這個是錯誤的，但一直到引力波之前，引力速度測定都還在討論之中，其中有兩個比較典型的方案

其一，2002年美國科學家柯佩金和弗馬龍在木星擋住一顆類星體時，利用位於美國和德國的射電望遠鏡陣列，試圖測定引力的傳播速度，他們測定的結果是光速的1.06倍，誤差為20%。但天體物理學家指出，他們測定的不過是電磁波的速度而不是引力的速度，實驗宣告失敗。

其二，2013年來自中國的科學團隊提出了重力固體潮牛頓理論公式中隱含了引力以光速傳播的假定，並導出了引力傳播速度方程，最終獲得了「引力以光速傳播」的觀測證據。

而在2017年觀測到距離地球1.3億光年外的雙中子星合併引力波時，發現引力波與電磁波幾乎同時到達，但引力波稍稍提前一些，不過這並不說明引力波比光速更快一些，而是中子星合併時周圍的物質遮擋造成電磁波出發時間比引力波慢了一個節拍，兩者就速度而言是一樣。

銀心黑洞突然消失，銀河系多久會散架？

銀河系是一個直徑約10萬光年（最新數據是20萬光年），有1000億-4000億顆恆星中等星系，根據太陽系的經驗，現在我們可以理直氣壯的回答這個問題了，引力傳播速度是光速，因此銀河系有多大，就會按距離的遠近逐漸瓦解，比如地球約在2.6萬年後飛走了，飛到哪裡？不知道，希望飛向仙女星系，要不然可就真的成為流浪地球了！

事實上是這樣嗎？銀河系真的散架，恆星各自飛走了？

1937年天文學家弗裡茨·茲威基在觀測后髮座星團時發現，似乎這些星系的自轉速度都太快了，如果按可見物質之間的引力來計算，很顯然這些星系都不應該存在，因為自轉速度太快，「離心力」大大超過引力，恆星早已各奔東西，但並沒有，因此弗裡茨·茲威基認為這些星系中存在大量看不見的暗物質。

儘管發現如此之早，但暗物質的概念卻在將近半個世紀之後才確定下來，包括銀河系，比如太陽系在圍繞銀心公轉速度的「離心力」是超出了可見物質所能提供的引力，因此我們銀河系中也存在大量看不見的暗物質。

因此太陽受到的約束作用並不只有400萬倍太陽質量的銀心黑洞Sgr A*的引力作用，也受到核球處大量恆星團的引力作用，更受到懸臂上無數恆星的引力相互作用，最後還有起決定性作用的暗物質。

根據顯物質與暗物質的比例，銀心黑洞質量約為太陽的400萬倍，而整個銀河系質量約為太陽的2100億倍，黑洞在這個比例上是在小的可憐，而這個質量是根據大犬座矮星系圍繞銀河系公轉的數據計算出來的，其中包括了暗物質的質量。

太陽係為什麼沒有被暗物質庇護？

有朋友解釋了銀河係為什麼沒有散架，卻留下了一個太陽係為什麼會散架的大坑，其實這可以從兩個方面來解釋太陽消失後太陽係為什麼會散架。

1、從太陽和地球的質量和兩者之間的距離，計算出引力，以及地球公轉速度所產生的「離心力」，如果兩者平衡，那麼日地系統受到暗物質影響極小，太陽和地球的質量以及距離和公轉速度都可以查到，有興趣可以計算下，種花家曾經計算過，差一點點，當然可能小數取值的誤差所致，因此我們認為暗物質對太陽系公轉影響很小。

2、暗物質分布並不像暗能量一樣是均勻分布的（科學家認為暗能量均勻分布），因此太陽系所在位置的暗物質密度也很關鍵，據測定太陽系所在的暗物質密度為0.0088+0.0024-0.0018 M☉pc^-3，這個密度下的質量對太陽系引力影響幾乎可以忽略，簡單的說太陽系系不夠大，顯物質的引力處於絕對優勢。