为何说银河系的中央是巨大的黑洞？
为何说银河系的中央是个巨大的黑洞？有哪些理论和数据支持这一点？ 根据我浅薄的天文学和物理学知识，既然整个银河系是围绕着一个点运行的，显然在这个点上有个质量足够大的物体，但我们知道黑洞的引力作用范围是很短的（这个是为何我不太清楚，同样求解答），在黑洞的引力范围内任何物质都不可能逃脱，显然按照我知道的理论银河系是不可能因为黑洞的重力作用而围绕一个点旋转的。尽管在物理上，黑洞有种种“神奇”的性质，但是对于天文学家来说，确认黑洞存在的最好办法无非是找到大量质量聚集在小空间内的直接或者间接证据罢了。刚上大学的时候，我第一听说了这个长达十年的观测成果（从95年开始到05年paper发表Stellar Orbits around the Galactic Center Black Hole ，实际观测时间应该在8年左右），当时就深深的为这种现实中的十年磨一剑所拜倒（现在则为那个组里的PhD们感到黯然神伤）。
UCLA的这个银（河系中）心组，从95年开始用Keck望远镜（当时世界上最大的光学望远镜，主反射面直径10米，位于夏威夷的Mauna Kea山巅）对银河系中心的人马座A* X射线源附近的恒星进行跟踪观测。说起来容易，实际上银河系中央的的恒星密度非常高，再加上前景恒星的影响，实际得到的原始观测图像差不多是下图（a）中的样子（非常短的曝光，只有0.13秒）：（这幅图取自这个组98年的paper，High Proper-Motion Stars in the Vicinity of Sagittarius A*: Evidence for a Super）
图（a）中标注出来的四个16**是很亮的前景星（这几幅图里都是越黑代表实际越亮，据说可以省墨，但是在CRT时代却会影响显示器寿命），对每幅图像进行去暗场，减Bias以及平场之后，把很多这样的短曝光图像进行叠加（原始论文里叫shift and add，本人不做观测所以也不太了解具体过程，询问了系里的师兄之后，知道基本过程就是取一个亮星作为参照，并假设在曝光时间内大气的影响基本是朝同一个方向的，把N张图片进行不同位移的叠加，得到的亮星图像最亮的时候就认为基本消除了大气抖动，这个方法和自适应光学结合之后可以得到非常高的分辨率）那些恒星的所在的视场，只有1*1个角秒大小，放大并用高通滤波去掉前景星的光晕之后，就可以仔细研究这些小黑点啦。
这里科普一下点扩散函数（point spread function，PSF），由于光的衍射，以及光学系统本身的像差，导致理想点源在成像元件上并不是一个完美的点，这种大型望远镜通常像差很小，如果不考虑大气层的影响，一般的PSF很接近理想的艾里斑：
于是大家可以明白为何亮的星星看起来更大了：虽然艾里斑的理论尺寸是一样的，但是亮星的PSF即使在边缘也有足够的亮度让CCD感光，而暗星就只有中间那个“尖顶”可以让CCD检测到。
在知道光学系统的PSF之后，就可以用它和处理过的图像拟合，得到这些“小黑点”中心的准确位置，如果这些恒星不是高速自转导致变成椭圆的话，图像中心就可以认为是恒星的质心了。
最后假设有一个点质量源位于Sgr A*,用不同时刻恒星的位置开始拟合轨道：
如果下面这个gif能动的话：
Black Holes
05年的结果表明，这些恒星周期最短的只有不到20年，最快的一颗在近拱点的速度大约有10000km/s，也就是光速的3%！而中央区域有大约四百万太阳质量的物质集中在半径45AU（差不多是冥王星的轨道大小）的范围内。虽然依然不是黑洞存在的直接证据，但的确很难想象太阳系里挤进四百万个太阳的情形——这么多的质量集中在如此小得范围内，除了黑洞，别的都很难稳定存在啊。
最近这个组又发现了周期更小的恒星S0-102,绕“黑洞”跑完一圈只要十年：
UCLA Galactic Center Group
当然，45AU似乎还是个很大的范围，前面的回答有人提到Sgr A*是一个强射电源，这意味着我们可以用射电望远镜进行分辨率极高的观测。目前利用甚长基线干涉（VLBI，用多台相距很远的射电望远镜组成干涉阵列，从分辨率角度相当于增大望远镜口径，提高角分辨率。射电因为频率较低，所以可以先把电波记录下来再进行干涉处理，所以可以全球联动。光学波段就只能靠光纤实时干涉了，限制了大小，一般也就同一个天文台的几个望远镜可以这样搞）得到这个射电源的大小不超过37微角秒，差不多相当于理论上视界大小的4倍，对应的实际大小是0.3AU。这就是说，我们需要把四百万个太阳质量集中到水星轨道以内！
当然我很期待视界望远镜（Event Horizen Telescope）的结果啦，真的做到那么高的分辨率，想想就有点小激动哦！
这么大质量的高密度天体，目前还真的只有黑洞能解释呢。什么中子星白矮星都是“长”不到那么大得，真有那么大，核心即使是中子简并压也撑不住，只会继续坍缩，要是没有新的对抗压力的机制冒出来的话，就只能变成黑洞了。发布于 2014-11-22手机简单答下
题主实际上问了两个问题
一，银河系中心黑洞是怎么确定的。
虽然有各种星际气体、尘埃严密遮挡，但现在天文学家已经可以观测到离银河系中心只有几光年的天体。这些恒星或气体围绕人马座A*（就是银心黑洞）呈简单的开普勒式绕转。据此可以很简单地推算出该中心天体的质量以及直径上限。质量和体积的对比超过了所有的致密天体容许的极限，必然是黑洞。
如果你问为什么那些恒星和气体会做简单的开普勒式绕转，你也说了，黑洞实际上引力影响的范围是有限的。
这涉及另一个问题
二，银河系中心黑洞和银河系是什么关系。
银河系中心黑洞的质量（约400万太阳质量）和银河系的质量（约100亿太阳质量，可见物质，不包括暗物质）以及尺度（直径十万光年）相比是微不足道的。银河系虽然也是绕中心旋转的，但是和太阳系这种绕一质量极大的中心天体旋转的系统是完全不同的。考虑到引力传播的延迟性，这个问题是很复杂了→_→而且，银河系周围暗物质还在其中发挥很大的作用（单凭银河系可见物质完全控制不住外围恒星的旋转啊）。
在短距离内，银河系中心黑洞是可以让恒星以开普勒定律绕它旋转的。
纯靠记忆，纯手打，如数字之类有瑕疵勿怪。编辑于 2015-04-25好吧，我来上证据，咱们不猜测，不扯淡
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先说结论，银心（银河系中心）确实有一个黑洞，已经证明。
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众所周知黑洞连光都不放过，没有光，也就看不见，不能直接观察，咱们可以间接的搜寻。
怎么去间接的搜寻呢，就是万有引力，伟大的牛大大留给我们的伟大遗产：我虽然看不见你，但是我可以看见你的万有引力！貌似更玄乎了，通俗点：虽然我看不见你，但是你的引力是实实在在存在的，你的引力会引起其他小伙伴的骚动，我只要看一眼小伙伴们骚动了没有，就知道你是不是在那里！
银河系有一个编号为S21，质量是太阳15倍的一颗恒星。长期的跟踪研究发现它围绕着一个中心以15.2年的周期做圆周运动。它距离中心最近的距离有17光时，已经贴近黑洞“事件边际”。它的绕行速度达到了惊人的5000千米/每秒。从它的运动方式我们可以利用公式推算出它中心那个天体的质量，公式很简单简化一下啦
其中
经计算
（本计算是基于圆形轨道进行的近似计算，实际S21的轨道为椭圆形，所以数值会有一些偏差，而且年纪大了，好久没算数了，也许会算错，还请包涵）
质量如此巨大而又局限在如此狭小的空间内（其实应该给你一个空间范围的，可是我没有，也没找到数据，坐等大神来填吧），除了黑洞，别无其他可能。
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题主所说的引力作用范围就是我所说的“事件边际”，这个确实很小，但是黑洞作为一个大质量天体有它的万有引力作用啊，而且万有引力是四大基本力里面的唯一长距离作用力（电磁力也能长距离作用，但是因为世界都是中性的，所以……），它会在很长很长很长的距离内影响其他的天体，也就是银河系就是靠他拽着才没有转散架。
部分数据引用自广西科学出版社《大爆炸——宇宙通史Bang!The Complete History of the Universe》三个外国人 著发布于 2015-04-27顶上面的回答，另外补充：银河系中心不只有一个黑洞，在几百光年的范围内还有几百万太阳质量的恒星和星际气体，另外还有质量更大的暗物质，这些质量加起来施加的引力吸引住了银河系，其中暗物质的作用更重要。
另外，现在正在开发的“视界望远镜”（Event Horizon Telescope，简称EHT，实际上是个巨大的干涉阵，把目前世界上大一点的毫米波望远镜、干涉阵都包括进去了）将能直接观测到银心黑洞（又名Sgr A*）的视界。目前有一些初步结果，未来几年加入更多的望远镜，提高分辨率和灵敏度后有望直接观测Sgr A*的视界。
目前的EHT，包括三个地点的四台望远镜/阵列，图片来自http://www.eventhorizontelescope.org/
EHT计划中的完全体：
如果将来直接观测Sgr A*了，可能看到的图像如下图中间和右边（左边是输入的模型），图片来自http://arxiv.org/pdf/0906.4040v1.pdf
图中的像戒指一样的图形是Black Hole Shadow，字面意思是黑洞的影子，实际意思也差不多，因为不懂所以具体请大家自己google吧...发布于 2014-10-02谁告诉你黑洞引力作用范围很短的？
你说的不可逃脱的区域是黑洞的视界，这个的确很小。但是黑洞的引力范围和同等质量的其它星体是一样的，万有引力规律不会错
至于银河中心是黑洞，这个是观测得出的，人马座A区域有一个强大的射电源，并且有恒星围绕其运转，轨道周期只有15年，近拱 点离射电源估计只有120AU，最大速度每秒5000km。这样估计下来这个射电源的质量是太阳的400万倍，你觉得该是什么呢？发布于 2014-10-02银河系的心脏 人马座A
编辑于 2016-07-30补充一下我的看法，为何银河系会如此巨大并且绕着银河系旋转。
假设巨大黑洞成立的话，势必会作用于附近的天梯，使其绕黑洞旋转。假如将黑洞看成一个磁铁，吸引附近的天体其整体可以看成更大的磁铁，在万有引力作用下会使作用范围相应增大，因此银河系的范围得以如此巨大。
因此如果问为什么非要说星系中间大多有大质量黑洞，那黑洞就是星系形成的一个充分条件，就如同历史上某某事件的导火索发布于 2016-06-27其实我觉得题主的迷惑只在于对黑洞引力的误解，我尝试从普通人角度作简单解释。
题主的理解：
黑洞的引力作用范围是很短的
在黑洞的引力范围内任何物质都不可能逃脱
题主的误区：
将光能否逃脱作为黑洞引力的范围边界。
事实：
黑洞的本质就是一个高质量星体。由于引力十分巨大，过于靠近，连光也无法逃脱，从而得名黑洞；超出这个距离，光能逃脱，但不代表其他物质就能。
本质上，银河系所有星体都被中心黑洞束缚，无法逃脱，所以才成为银河系。编辑于 2015-04-26黑洞的引力作用没有很短，我想你说的应该是黑洞的事件边界，即物体不被黑洞吃掉的距离，这个确实不大。但这个距离只是保证你不被吃掉，在远距离上，黑洞是大质量物体，同样遵守万有引力定律。事实上，我们知道黑洞存在就是因为观测到有恒星绕看不到的物体旋转，根据观测到的恒星的质量和绕行的速度与周期，确定绕行物体的质量，判断出符合条件的天体只能是黑洞(很大质量位于很小的空间)发布于 2016-12-14 黑洞收缩到一定极限，必然就会引发大爆炸。一个新的宇宙空间诞生，或者是一个新的星云诞生！如此往复
发布于 2017-04-26
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