ศูนย์กลางของกาแล็กซี่คืออะไร?

ตกลงดังนั้นควรมีหลุมดำอยู่ตรงกลางกาแลคซีใด ๆ ที่ทำให้หัวของฉันระเบิดเพราะ:

1. มีแสงอยู่ตรงกลางของกาแลคซี แต่มันควรจะเป็นที่หลุมดำก็ดึงดูดแสงเช่นกัน
2. สำหรับหลุมดำที่มีอยู่น่าจะมีการระเบิดของดาวดังนั้นขนาดของดาวที่จะสร้างกาแลคซีขนาดนั้น
3. ทำไมหลุมดำไม่กินเราฉันหมายถึงสิ่งที่วัตถุดึงเราออกไปจากแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของหลุมดำ

ฉันไม่ใช่พระเจ้าฉันไม่ได้ศึกษาดาราศาสตร์ฉันแค่เด็ก ๆ หลงเสน่ห์จักรวาล (คำถามนี้ควรเป็นใบ้สำหรับทุกคนที่ศึกษาดาราศาสตร์)

แต่ถ้าคุณคิดว่าคำถามของฉันเป็นใบ้ (ซึ่งไม่ใช่) หรือหากคุณมีข้อเสนอแนะสำหรับการถามเพิ่มเติมโปรดแจ้งให้เราทราบ!

ที่ใจกลางกาแลคซีของเราเป็นแหล่งวิทยุที่ทรงพลังชื่อ Sagittarius A * ซึ่งเชื่อกันว่าเป็นหลุมดำขนาดใหญ่สุด (SMBH) Blackhole นี้จะมีมวลมากกว่าซุปเปอร์โนวาที่เหลืออยู่ของคุณ เชื่อว่ากาแลคซีของเรามี SMBH ที่มีมวลน่าจะมากกว่า4 ล้านเท่าของมวล (Gillessen) (2) (Ghez) ของดวงอาทิตย์ของเรา สำหรับการอ้างอิงฉันไม่คิดว่าเราเคยค้นพบดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่า 600 เท่าของดวงอาทิตย์ของเรา

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าในขณะที่คนจำนวนมากมองว่า blackholes เป็นสิ่งลี้ลับหรือกินเวลาจริงพวกเขาต้องปฏิบัติตามกฎเดียวกันกับคนอื่น ๆ ในละแวกที่เป็นดารา ดาวที่สร้างกาแลคซีของเราจะไม่ตกลงไปในหลุมดำด้วยเหตุผลเดียวกันกับที่โลกของเราไม่ตกสู่ดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์ของเราโคจรรอบหลุมดำความเร็วของระบบดาวของเราในสมดุลกับแรงดึงดูดของจุดศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงของกาแลคซี หวังว่าจะสามารถแก้ไขจุดที่ 3 ได้

สำหรับจุดที่ 1 เราควรทำให้ชัดเจนว่าส่วน 'ดำ' ของหลุมดำนั้นเป็นจริงเฉพาะเมื่อคุณข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ นี่เป็นกรณีเนื่องจาก ณ จุดนี้ความเร็วในการหลบหนีเพื่อหลบหนีจากแรงโน้มถ่วงของหลุมดำเพราะมากกว่าความเร็วของแสง แสงที่ไม่ได้อยู่ในขอบฟ้าเหตุการณ์และเคลื่อนย้ายออกไปจากที่นี่มีอิสระที่จะหลบหนี ดังนั้นเราสามารถเห็นแสงสว่างรอบ ๆ มัน แต่ทำไมแสงถึงเยอะเหลือเกิน? อย่างที่มันเกิดขึ้นมีมากมายของดาวฤกษ์ที่ค่อนข้างเล็กและใหญ่ในบริเวณนี้ ไม่เข้าใจว่าทำไมถึงเป็นเช่นนี้ ดวงดาวมากมายแสงมากมาย! มีปัจจัยอื่น ๆ ที่สามารถมีส่วนร่วมในเรื่องนี้เช่นมีเพียงแค่ดวงดาวจำนวนมากระหว่างเรากับศูนย์กลางไม่ใช่แค่อยู่ตรงกลางตัวเอง ดิสก์การสะสมของหลุมดำยังสามารถส่องสว่างได้เป็นพิเศษ หวังว่าจะล้างส่วนที่ 1

ตอนนี้สำหรับตอนที่ 2 เท่าที่ฉันรู้เราไม่มีวิธีกำหนดว่า SMBH ของเรามาจากไหน หลุมดำไม่จำเป็นต้องเกิดจากเหตุการณ์ซูเปอร์โนวาเท่านั้น แต่มีวิธีอื่น ๆ ที่พวกเขาสามารถสร้างขึ้นได้ในธรรมชาติ สิ่งที่เป็นที่เห็นได้ชัดก็คือว่า SMBHs มีมวลมากเกินไปจะมาจากดาวดวงเดียว บางทีอาจมีการบริโภคหลุมดำอื่น ๆ อีกมากมายเพื่อพัฒนาต่อไปเรื่อย ๆ

ความแตกต่างที่น่าสนใจและน่าสังเกตระหว่างการเปรียบเทียบระบบดาวและกาแลคซีคือการกระจายตัวของมวล ในขณะที่ดวงอาทิตย์ของเราเชื่อว่ามีมวล 99.8% ของระบบสุริยะของเรา แต่ SMBH ที่เป็นศูนย์กลางของทางช้างเผือกนั้นไม่ใหญ่มากเท่ากับมวลทั้งหมดของทางช้างเผือก อัตราส่วนนี้อาจแตกต่างกันมากและมีกาแลคซีบางแห่งที่เชื่อว่าไม่มีโฮสต์ SMBH เลย

Gillessen, Stefan และคณะ (23 กุมภาพันธ์ 2552) "ตรวจสอบวงโคจรรอบดาวฤกษ์หลุมดำขนาดใหญ่ในใจกลางกาแลคซี" วารสารฟิสิกส์ดาราศาสตร์ 692 (2): 1075–1109

Ghez, AM และคณะ (ธันวาคม 2551) "การวัดระยะทางและคุณสมบัติของหลุมดำมวลมหาศาลในใจกลางทางช้างเผือกที่มี Stellar Orbits" วารสารฟิสิกส์ดาราศาสตร์ 689 (2): 1044–1062

หากคุณเข้าใจข้อเท็จจริงหัวของคุณจะไม่ระเบิด!

1. คุณถูกต้องแสงสว่างไม่สามารถหลบหนีจากหลุมดำได้ทำไมจึงมีแสงอยู่ตรงกลาง ดีเพียงเพราะมีเป็นจำนวนมากของแสงในใจกลางของกาแล็กซีเพราะมีความเข้มข้นสูงของดาว ดาวเหล่านี้อยู่ไกลจากเรามากดังนั้นแสงจากแต่ละดวงรวมกันจึงสร้างเอฟเฟกต์ "รัศมี" ในจุดศูนย์กลางซึ่งทำให้มันสว่าง

2. ประเภทของหลุมดำที่คุณคิดว่าเป็นหลุมดำที่เป็นดาวฤกษ์เกิดจากซูเปอร์โนวาซึ่งในที่สุดก็นำไปสู่การยุบตัวของดาวนิวตรอน ไม่ใช่ซุปเปอร์โนวาทั้งหมด เป็นหลุมดำค้นหา Chandrasekhar Limit หากคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติม ดังนั้นเชื่อว่ากาแลคซีมีหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางและมวลของหลุมดำมวลมหาศาลนั้นเทียบเท่ากับกาแลคซีทั้งหมด!

3. หลุมดำนี้จะไม่กินเรา คุณมีความเข้าใจผิดโดยทั่วไปเกี่ยวกับหลุมดำ หลุมดำไม่มีพลังดูดมาก ในความเป็นจริงพวกเขาไม่ "ดูด" เลย มันก็ต่อเมื่อคุณเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำที่คุณไม่สามารถหนีจากแรงดึงดูดได้ ถ้าดวงอาทิตย์กลายเป็นหลุมดำเราจะไม่ "ดูด" เข้าไปเพราะมันจะมีมวลเท่าเดิมก่อนหน้านี้และเราจะโคจรรอบมันตามปกติ แรงโน้มถ่วงและความเฉื่อยเป็นสิ่งที่ทำให้เราอยู่ในวงโคจรและดาวในกาแลคซีของเราในวงโคจรตราบใดที่เรายังคงอยู่ในวงโคจรเราจะโอเค อย่างไรก็ตามหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซีของเรานั้นอยู่ห่างออกไปประมาณ 30,000 ปีแสงดังนั้นแม้ว่าเราจะออกจากวงโคจรปกติของเราและมุ่งหน้าไปที่ใจกลางเราก็จะไม่ถูก "ดูด" เวลานาน.

ไม่มีคำถามโง่ ๆ เพียงแค่ตอบโง่

ฉันกำลังจะใส่ความคิดเห็นนี้ แต่มันไม่ได้ทำให้ฉันเพราะมันยาวเกินไป ดังนั้นฉันจะใส่ที่นี่

มีรัศมีบางจุดจากจุดศูนย์กลางของหลุมดำซึ่งแสงในรัศมีนี้ไม่สามารถส่องออกมาได้คือขอบฟ้าเหตุการณ์

แสงที่เราเห็นนั้นมาจากวัสดุที่หมุนวนเข้าไปในหลุมดำและพวกมันอยู่นอกขอบฟ้าเหตุการณ์ วัสดุเหล่านี้มีความเสียดทานดังนั้นจึงถูกทำให้ร้อนขึ้นและสูญเสียพลังงานไปสู่การแผ่รังสี

หลุมดำสามารถเกิดขึ้นได้จากกลไกต่าง ๆ ตามทฤษฎีโดยมีหรือไม่มีการระเบิดของดาว (aka supernovae, SNe) สำหรับหลุมดำที่ก่อตัวดาวฤกษ์ขนาดซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่ามวลลำดับหลักอายุศูนย์ (อาคา Zams) ยังคงอยู่ภายใต้การอภิปราย แต่แน่นอนว่าดาวจะต้องมีขนาดใหญ่มาก$> 8$ดวงอาทิตย์ใน ZAMS โปรดทราบว่าดาวมวลสูงเหล่านี้อาจก่อตัวเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำหลังจาก SNe ดวงดาวก็อาจจะไม่ทิ้งวัตถุขนาดกะทัดรัดไว้ถ้าการระเบิดนั้นเกิดจากความไม่แน่นอนของคู่ SNE

สำหรับหลุมดำของกาแลคซีการก่อตัวของมันยังคงไม่ทราบ ทฤษฎีหนึ่งมาจากการสะสมของสิ่งต่าง ๆ หลังจาก SNe อย่างที่คุณพูด แต่เราไม่ทราบอย่างแน่นอนในขณะนี้ดังนั้นเพื่อตอบเกี่ยวกับ "ขนาด" ฉันไม่คิดว่าจะสามารถตอบได้

หลุมดำเป็นเพียงวัตถุขนาดใหญ่อีกชิ้นหนึ่งที่มีศักยภาพแรงโน้มถ่วงสูงเช่นดวงอาทิตย์ของเรา ดังนั้นจึงมีวงโคจรที่เสถียรและไม่ดึงดูดเข้าหาศูนย์กลางของศักยภาพ

กลางทางช้างเผือกเป็นหลุมดำมวลมหาศาลและแหล่งกำเนิดวิทยุที่แข็งแกร่งในราศีธนู A * มันอยู่ห่างจากเรา 26,000 ปีแสง การประมาณการล่าสุดประเมินหลุมดำให้อยู่ในระดับ 4.31 ± 0.38 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ มันเป็น Schwarzschild รัศมีประมาณ 12Gm (0.08AU)