Warum nimmt uns das Zentrum unserer Galaxie nicht auf?

Die Spiralarme bedeuten nicht, dass die Masse in die Mitte gesaugt wird. Sie sind nur wellenartige Dichtemuster s.

Die Körper im Orbit um das Zentrum der Galaxie befinden sich in einem stabilen Orbit; genauso wie die Erde um die Sonne und der Mond um die Erde. Was passiert, ist, dass die Schwerkraft für die Zentripetalkraft verantwortlich ist (im umlaufenden Rahmen wird die Schwerkraft durch die Zentrifugalkraft ausgeglichen), sodass keine radiale Nettobeschleunigung "übrig bleibt", um den Körper einzusaugen.

Der einzige Grund, warum die Dinge in die Mitte fallen würden, wäre, wenn sie dorthin gehen würden. Dies kann passieren, wenn zwei Sterne aneinander vorbeiziehen und in entgegengesetzte Richtungen geschleudert werden, von denen einer ins Zentrum der Galaxie geschickt wird.

Zum Originalplakat: Sie scheinen unter dem "Hollywood"-Mißverständnis zu operieren, dass ein Schwarzes Loch irgendwie "härter saugt" als die gleiche Menge an Masse in einer Nicht-Schwarzloch-Form. Dieses falsche „Schwarze Löcher produzieren eine enorme Saugleistung“-Mißverständnis ist jedoch eines der vielen, vielen Konzepte der Physik, die „Hollywood“ völlig falsch versteht; Ein Schwarzes Loch einer bestimmten Masse erzeugt ein genauso starkes Gravitationsfeld wie ein Objekt aus "normaler Materie" mit derselben Masse. Wenn zum Beispiel die Sonne irgendwie sofort durch ein Schwarzes Loch mit einer Sonnenmasse von 1 Sonnenmasse ersetzt würde, würden die Umlaufbahnen aller Planeten im Sonnensystem im geringsten unverändert bleiben, und die einzige Möglichkeit, wie jemand wissen würde, dass etwas passiert ist, wäre dies "Die Sonne wurde plötzlich dunkel."

Auch ist die Galaxie trotz oberflächlicher Erscheinungen kein „Badewannenstrudel“, der das zentrale supermassive Schwarze Loch hinunterspült; Wie andere Poster angemerkt haben, sind die Spiralarme keine „Materieströme“, sondern Ansammlungen heller, heißer, kurzlebiger Sterne, die sich im Gefolge von „Dichtewellen“ bilden, die sich durch das Gas und den Staub der galaktischen Scheibe ausbreiten.

Wie andere Poster angemerkt haben, „fallen“ Sterne aus dem gleichen Grund nicht in das zentrale supermassive BH, aus dem die Planeten nicht in die Sonne „fallen“: Sie befinden sich in stabilen Umlaufbahnen um die Galaxie.

Bitte beachten Sie außerdem, dass die Masse des zentralen Schwarzen Lochs in einer Spiralgalaxie im Vergleich zur Masse der Galaxie selbst winzig ist – nur ein kleiner Bruchteil eines Prozents –, obwohl diese Masse mit der zu korrelieren scheint Masse der Wirtsgalaxie, siehe zB http://iopscience.iop.org/0004-637X/737/2/50/ . (Warum die Masse jeder supermassiven BH ungefähr den gleichen kleinen Bruchteil eines Prozents der Gesamtmasse ihrer Wirtsgalaxie ausmacht, ist noch eine offene Frage.)

Das supermassereiche Schwarze Loch erzeugt eine Kraft, die auf das Material in der Galaxie einwirkt, aber dieses Material hat immer noch einen Drehimpuls, der erhalten bleiben muss. In ähnlicher Weise befindet sich die Erde in einer Umlaufbahn um die Sonne und ist in ihrer Umlaufbahn durch das Gravitationspotential der Sonnenmasse gebunden. Wenn Sie die Kraft auf der Erde naiv berechnen würden, wie$F= G m_\text{earth}M_\text{sun}/r^2$Sie würden schlussfolgern, dass die Kraft die Erde hineinziehen würde, aber Sie hätten den Drehimpuls der Erde vernachlässigt, damit sie hineinfällt, müsste sie ihren Drehimpuls (L) verlieren. Seit$L=m_\text{earth} v\times d$, wobei d der Abstand zur Sonne ist, bedeutet dies, dass die Erde ihre Umlaufgeschwindigkeit verringern müsste, um L zu verringern.

Denken Sie nur daran, dass ein Schwarzes Loch keine unendliche Schwerkraft hat - es hat nur so viel Masse, dass es überhaupt erst entstanden ist. Ja, alles, was in den Ereignishorizont gelangt, ist für immer gefangen, aber dieser Ereignishorizont wird tatsächlich kleiner sein als die Größe der äquivalenten Menge an Masse, die aus gewöhnlicher Materie besteht. Das ist auch der Grund, warum "mikroskopisch kleine Schwarze Löcher", die beispielsweise am CERN geschaffen wurden, niemals den Planeten ansaugen könnten - sie sind einfach zu klein. Wenn wir in einem Labor ein Schwarzes Loch erschaffen könnten, das Planeten saugt, müssten wir bereits wissen, wie man gegen die Thermodynamik verstößt und Masse erzeugt .

Ich werde weder ein komplexes mathematisches Argument präsentieren noch die abstrusen Ecken des Standardmodells der Physik untersuchen, für deren Verständnis eine Qualifikation auf Universitätsniveau erforderlich wäre.

Ich möchte lediglich einen einfachen logischen Punkt ansprechen, den anscheinend niemand jemals in Betracht zieht.

Die Galaxie existiert seit Tausenden von Millionen Jahren (die Erde selbst ist mindestens 4,5 Milliarden Jahre alt). Das Universum ist etwa 13,5 Milliarden Jahre alt. Die Sonne umkreist also schon sehr lange das Zentrum der Galaxis. Und die Galaxie ist sogar älter als die Sonne. Aber sowohl die Sonne als auch die Galaxie existieren noch.

Wenn die Galaxie in irgendeiner Weise instabil war (diese Frage stellt sich vor, dass alle Sterne darin ein imaginäres kosmisches Abflussloch hinunterwirbeln, wie eine Wasserwanne mit herausgezogenem Stöpsel), warum würde die Galaxie nach einer so langen Zeit noch existieren? Zeit?

Ich schlage vor, dass der Grund, warum die Galaxie nach all diesen Jahrtausenden immer noch hier ist, ein Beweis dafür ist, dass die Galaxie stabil ist . Es ist genug Zeit vergangen, dass die theoretisierte Katastrophe eingetreten ist und die Sonne durch einen Sturz in das zentrale Schwarze Loch zerstört wurde, aber dies ist in der Praxis nicht geschehen.

Ich schlage vor, dass dies beweist, dass sich die Sonne in einer stabilen Umlaufbahn um das galaktische Massenzentrum befindet, so dass sich der Radius der Umlaufbahn der Sonne in all diesen Äonen nicht wesentlich verändert hat und dass die Zeitdauer, in der die Galaxie existiert, beweist, dass sie existiert in einem Gleichgewichtszustand , in dem sich seine Sterne in stabilen Umlaufbahnen befinden.

Schwarze Löcher ziehen Materie hinein und erzeugen so ein Ziehen von Materie oder eine Rotationskraft (Schwerkraft), um die sich die Materie dreht oder spiralförmig dreht, wodurch unsere Form und Rotationsrichtung unserer Galaxie entsteht. Wenn unsere Sonne nicht zuerst stirbt, werden wir eines Tages in das Zentrum unserer Galaxie gezogen. Jedes galaktische Jahr wird unser Sonnensystem schneller und nähert sich dem Zentrum. Der Grund, warum die Erde nicht mit unserer Sonne kollidiert, ist, dass alle mit einer konstanten galaktischen Geschwindigkeit reisen! Das ist im Verhältnis zu unserem galaktischen Zentrum (Schwarzes Loch), das Materie, Gas und Sonnensysteme nach unten zieht oder schluckt, eine galaktische Gravitationskonstante.