Was befindet sich im Zentrum einer Galaxie?

Im Zentrum unserer Galaxie befindet sich eine starke Radioquelle namens Sagittarius A*, von der angenommen wird, dass sie ein supermassereiches Schwarzes Loch (SMBH) ist. Dieses Schwarze Loch würde viel mehr Masse enthalten als Ihr gewöhnlicher Supernova-Überrest. Es wird angenommen, dass unsere Galaxie ein SMBH enthält, das die Masse von wahrscheinlich etwas mehr als dem 4-Millionen-fachen der Masse (Gillessen) (2) (Ghez) unserer Sonne enthält. Als Referenz: Ich glaube nicht, dass wir jemals einen Stern entdeckt haben, der massereicher ist als das 600-fache unserer Sonne.

Es ist auch wichtig zu verstehen, dass viele Menschen Schwarze Löcher zwar als mystisch oder alles verzehrend betrachten, sich aber tatsächlich an die gleichen Regeln halten müssen wie alle anderen in der Nachbarschaft der Sterne. Die Sterne, aus denen unsere Galaxie besteht, fallen aus dem gleichen Grund nicht in das Schwarze Loch, aus dem unser Planet nicht in die Sonne fällt. Unser Stern umkreist das Schwarze Loch, die Geschwindigkeit unseres Sternensystems im Gleichgewicht mit der Anziehungskraft des Schwerpunkts der Galaxie. Dies sollte hoffentlich Punkt 3 lösen.

Für Punkt 1 sollten wir klarstellen, dass der „schwarze“ Teil des Schwarzen Lochs nur dann wahr ist, wenn Sie den Ereignishorizont überschreiten. Dies ist der Fall, weil an dieser Stelle die Fluchtgeschwindigkeit, um der Schwerkraft des Schwarzen Lochs zu entkommen, größer ist als die Lichtgeschwindigkeit. Das Licht, das sich nicht innerhalb des Ereignishorizonts befindet und sich davon entfernt, kann frei entkommen. So können wir Licht um ihn herum sehen. Aber warum gibt es so viel Licht? Nun, wie es passiert, gibt es eine Mengevon eher jungen und großen Stars in diesem Bereich. Warum das so ist, ist nicht ganz nachvollziehbar. Viele Sterne, viel Licht! Dazu können auch andere Faktoren beitragen, wie zum Beispiel, dass einfach viele Stars zwischen uns und dem Center sind, nicht nur im Center selbst. Auch die Akkretionsscheibe eines Schwarzen Lochs kann außergewöhnlich hell sein. Das klärt hoffentlich Teil 1 auf.

Nun zu Teil 2. Soweit ich weiß, haben wir keine Möglichkeit, genau festzustellen, woher unser SMBH ursprünglich kam. Schwarze Löcher werden nicht unbedingt nur durch ein Supernova-Ereignis gebildet, es gibt eine Handvoll anderer Möglichkeiten, wie sie in der Natur entstehen können. Es ist jedoch offensichtlich, dass SMBHs viel zu viel Masse enthalten, um von einem einzelnen Stern zu stammen . Es hat wahrscheinlich viele andere Schwarze Löcher verschlungen, um zu dem zu wachsen, was es jetzt ist.

Ein interessanter und bemerkenswerter Unterschied zwischen dem Vergleich eines Sternensystems und einer Galaxie ist die Massenverteilung. Während angenommen wird, dass unsere Sonne 99,8 % der Masse unseres Sonnensystems enthält, ist das SMBH im Zentrum der Milchstraße nicht annähernd so massiv wie die Gesamtmasse der Milchstraße. Das Verhältnis kann stark variieren, und es gibt einige Galaxien, von denen angenommen wird, dass sie überhaupt kein SMBH beherbergen.

Gillessen, Stefanet al. (23. Februar 2009). "Überwachung der Sternumlaufbahnen um das massive Schwarze Loch im galaktischen Zentrum". Das Astrophysikalische Journal 692 (2): 1075–1109.

Ghez, AM et al. (Dezember 2008). "Messung der Entfernung und Eigenschaften des zentralen supermassiven Schwarzen Lochs der Milchstraße mit Sternumlaufbahnen". Astrophysikalisches Journal 689 (2): 1044–1062.

Wenn Sie die Fakten verstehen, wird Ihr Kopf nicht explodieren!

1. Sie haben Recht, Licht kann nicht einmal aus einem Schwarzen Loch entweichen, warum gibt es also so viel Licht in der Mitte? Nun, einfach weil es im Zentrum der Galaxie viel Licht gibt, weil es eine hohe Konzentration an Sternen gibt. Diese Sterne sind sehr weit von uns entfernt, sodass das Licht von jedem zusammen einen „Halo“-Effekt in der Mitte erzeugt, der es hell macht.

2. Die Art von Schwarzem Loch, an das Sie denken, ist ein stellares Schwarzes Loch, das durch eine Supernova verursacht wird, die schließlich zum Kollaps eines Neutronensterns führt. Nicht alle Supernovae; zu schwarzen Löchern werden, schlage die Chandrasekhar-Grenze nach, wenn du weitere Informationen möchtest. Es wird also angenommen , dass Galaxien im Zentrum supermassive Schwarze Löcher enthalten und die Masse des supermassiven Schwarzen Lochs der gesamten Galaxie entspricht!

3. Dieses schwarze Loch wird uns nicht fressen. Sie haben das typische Missverständnis von Schwarzen Löchern. Schwarze Löcher haben keine super Saugkraft; Tatsächlich "saugen" sie überhaupt nicht. Nur wenn man sich dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs nähert, kann man sich seiner Anziehungskraft nicht entziehen. Wenn die Sonne zu einem Schwarzen Loch würde, würden wir nicht in sie "eingesaugt" werden, weil sie die gleiche Masse wie vorher selbst hätte, und wir würden sie normal umkreisen. Schwerkraft und Trägheit halten uns im Orbit und die Sterne in unserer Galaxie im Orbit. Solange wir also im Orbit bleiben, geht es uns gut. Übrigens ist dieses supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie etwa 30.000 Lichtjahre entfernt, also werden wir, selbst wenn wir irgendwie aus unserer normalen Umlaufbahn herauskommen und auf das Zentrum zusteuern, nicht sehr lange „eingesaugt“ werden lange Zeit.

Es gibt keine dummen Fragen, nur dumme Antworten.

Ich wollte das gerade in einen Kommentar schreiben, aber es hat mich nicht gelassen, weil es zu lang ist. Also stelle ich es einfach hier rein.

Es gibt einen bestimmten Radius vom Zentrum des Schwarzen Lochs, wo Licht innerhalb dieses Radius nicht herauskommen kann, dh Ereignishorizont.

Das Licht, das wir sehen, stammt von Materialien, die sich spiralförmig nach innen in das Schwarze Loch bewegen und sich außerhalb des Ereignishorizonts befinden. Diese Materialien erfahren Reibung, werden dadurch erhitzt und geben ihre Energie in Strahlung ab.

Schwarze Löcher können Theorien zufolge durch verschiedene Mechanismen mit oder ohne Sternexplosionen (auch bekannt als Supernovae, SNe) entstehen. Bei sternbildenden Schwarzen Löchern wird die Größe, die typischerweise auf die Masse der Hauptsequenz des Nullalters (auch bekannt als ZAMS) bezogen wird, noch diskutiert. Aber auf jeden Fall muss der Stern "massiv" sein$> 8$Sonnenmassen in ZAMS. Beachten Sie, dass diese massereichen Sterne nach dem SNe Neutronensterne oder Schwarze Löcher bilden könnten; Auch die Sterne hinterlassen möglicherweise kein kompaktes Objekt, wenn die Explosionen Paarinstabilität SNe sind.

Wie das Schwarze Loch einer Galaxie entsteht, ist noch unbekannt. Eine Theorie geht von der Anhäufung von Sachen nach SNe aus, wie Sie sagten. Aber wir wissen es im Moment nicht genau, daher kann eine Antwort auf die "Größe" meiner Meinung nach nicht beantwortet werden.

Ein Schwarzes Loch ist nur ein weiteres massives Objekt mit einem enormen Gravitationspotential, wie unsere Sonne. Daher gibt es Umlaufbahnen, die stabil sind und nicht in das Zentrum des Potentials gezogen werden.

In der Mitte der Milchstraße befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch und eine starke Radioquelle in Sagittarius A*. Es ist 26.000 Lichtjahre von uns entfernt. Neueste Schätzungen schätzen das Schwarze Loch auf 4,31 ± 0,38 Millionen Sonnenmassen. Sein Schwarzschild-Radius beträgt etwa 12 Gm (0,08 AU).