Cosa c'è al centro di una galassia?

Ok, quindi si suppone che ci sia un buco nero al centro di qualsiasi galassia, che mi fa esplodere la testa perché:

1. C'è luce al centro della galassia, ma si suppone che i buchi neri attirino anche la luce.
2. Affinché esista un buco nero dovrebbe esserci un'esplosione di stelle, quindi che dimensioni deve avere la stella per creare una tale galassia.
3. Perché il buco nero non ci mangia, intendo quali oggetti ci stanno allontanando dall'estrema gravità del buco nero.

Non sono un dio, non ho studiato astronomia, sono solo un bambino affascinato dall'universo. (Questa domanda dovrebbe essere stupida per chiunque abbia studiato astronomia)

Ma se pensi che la mia domanda sia stupida, (che non lo è) o se hai qualche consiglio per ulteriori domande, fammelo sapere!

Al centro della nostra galassia c'è una potente fonte radio chiamata Sagittario A *, che si ritiene sia un buco nero super massiccio (SMBH). Questo buco nero conterrebbe molta più massa del residuo della supernova. Si ritiene che la nostra galassia contenga un SMBH contenente la massa probabilmente leggermente superiore a 4 milioni di volte la massa (Gillessen) (2) (Ghez) del nostro Sole. Per riferimento, non credo che abbiamo mai scoperto una stella più massiccia di 600 volte quella del nostro Sole.

È anche importante capire che mentre molte persone considerano i buchi neri come mistici o che consumano tutto, in realtà devono seguire le stesse regole di tutti gli altri nel quartiere stellare. Le stelle che compongono la nostra galassia non cadono nel buco nero per lo stesso motivo per cui il nostro pianeta non cade nel Sole. La nostra stella orbita attorno al buco nero, la velocità del nostro sistema stellare in equilibrio con la forza attrattiva del baricentro della galassia. Si spera che ciò risolva il punto 3.

Per il punto 1, dovremmo chiarire che la parte "nera" del buco nero è vera solo quando si attraversa l'orizzonte degli eventi. Questo è il caso perché a questo punto la velocità di fuga sfugge alla gravità del buco nero perché maggiore della velocità della luce. La luce che non è all'interno dell'orizzonte degli eventi e si sta allontanando da essa è libera di fuggire. Quindi possiamo vedere la luce intorno ad esso. Ma perché c'è così tanta luce? Bene, come succede ci sono moltidi stelle piuttosto giovani e grandi in questa zona. Non è del tutto chiaro il motivo per cui questo è il caso. Molte stelle, molta luce! Ci sono altri fattori che possono contribuire anche a questo, come il fatto che ci sono semplicemente molte stelle tra noi e il centro, non solo nel centro stesso. Anche il disco di accrescimento di un buco nero può essere eccezionalmente luminoso. Spero che questo chiarisca la parte 1.

Ora per la parte 2. Per quanto ne so, non abbiamo davvero alcun modo di determinare esattamente da dove provenga il nostro SMBH in origine. I buchi neri non sono necessariamente formati solo da un evento di supernova, ci sono una manciata di altri modi in cui possono essere creati in natura. Ciò che è evidente, tuttavia, è che gli SMBH contengono troppa massa per provenire da una singola stella. Probabilmente ha consumato molti altri buchi neri per diventare quello che è ora.

Una differenza interessante e notevole tra il confronto tra un sistema stellare e una galassia è la distribuzione della massa. Mentre si ritiene che il nostro Sole contenga il 99,8% della massa del nostro sistema solare, l'SMBH al centro della Via Lattea non è così massiccio come la massa totale della Via Lattea. Il rapporto può variare molto e ci sono alcune galassie che si ritiene non ospitino affatto SMBH.

Gillessen, Stefan et al. (23 febbraio 2009). "Monitoraggio delle orbite stellari attorno al massiccio buco nero nel centro galattico". The Astrophysical Journal 692 (2): 1075–1109.

Ghez, AM et al. (Dicembre 2008). "Misura della distanza e delle proprietà del buco nero supermassiccio centrale della Via Lattea con orbite stellari". Diario astrofisico 689 (2): 1044-1062.

Se capisci i fatti, la tua testa non esploderà!

1. Hai ragione, la luce non può sfuggire nemmeno a un buco nero, quindi perché c'è così tanta luce al centro? Bene, semplicemente perché c'è molta luce nel centro della galassia, perché c'è un'alta concentrazione di stelle. Queste stelle sono molto lontane da noi, quindi la luce proveniente da ciascuna di esse crea un effetto "alone" al centro, che la rende luminosa.

2. Il tipo di buco nero a cui stai pensando è un buco nero stellare, causato da una supernova che alla fine porta al collasso di una stella di neutroni. Non tutte le supernovae; diventare buchi neri, cercare il limite di Chandrasekhar se si desidera ulteriori informazioni. Quindi si ritiene che le galassie contengano buchi neri supermassicci al centro e che la massa del buco nero supermassiccio sia equivalente all'intera galassia!

3. Questo buco nero non ci mangerà. Hai il tipico malinteso sui buchi neri. I buchi neri non hanno un potere super succhiante; in realtà, non "succhiano" affatto. È solo se ti avvicini all'orizzonte degli eventi di un buco nero che non puoi sfuggire alla sua attrazione gravitazionale. Se il Sole diventasse un buco nero non verremmo "risucchiati" perché avrebbe la stessa massa di se stesso prima e lo orbiteremmo normalmente. La gravità e l'inerzia sono ciò che ci tiene in orbita e le stelle nella nostra galassia in orbita, quindi finché resteremo in orbita, andrà tutto bene. A proposito, questo buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia è a circa 30.000 anni luce di distanza, quindi anche se in qualche modo usciremo dalla nostra normale orbita e ci dirigeremo verso il centro, non saremo "risucchiati" per molto a lungo.

Non ci sono domande stupide, solo risposte stupide.

Stavo per inserire questo in un commento, ma non mi ha permesso perché è troppo lungo. Quindi, lo metterò qui.

C'è un certo raggio dal centro del buco nero, dove la luce all'interno di questo raggio non può uscire, cioè l'orizzonte degli eventi.

La luce che vediamo proviene da materiali che si muovono a spirale verso l'interno nel buco nero e sono fuori dall'orizzonte degli eventi. Questi materiali subiscono attriti, quindi vengono riscaldati e perdono la loro energia in radiazioni.

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Per il buco nero di una galassia, il modo in cui è formato è ancora sconosciuto. Una teoria deriva dall'accumulo di cose dopo SNe, come hai detto. Ma non sappiamo esattamente in questo momento, quindi per rispondere sulla "dimensione", non credo che si possa rispondere.

Un buco nero è solo un altro enorme oggetto che possiede un enorme potenziale gravitazionale, come il nostro Sole. Pertanto, ci sono orbite che sono stabili e non attratte al centro del potenziale.

Nel mezzo della Via Lattea c'è un buco nero supermassiccio e una forte sorgente radio in Sagittario A *. Sono 26 mila anni luce da noi. Le ultime stime stimano che il buco nero sia 4,31 ± 0,38 milioni di masse solari. Il raggio di Schwarzschild è di circa 12 Gm (0,08 UA).