O que há no centro de uma galáxia?

Ok, então supõe-se que exista um buraco negro no centro de qualquer galáxia, que faça minha cabeça explodir porque:

1. Há luz no centro da galáxia, mas supõe-se que os buracos negros também atraiam luz.
2. Para que um buraco negro exista, deve haver uma explosão estelar, então qual é o tamanho da estrela para criar uma galáxia assim.
3. Por que o buraco negro não nos come, quero dizer que objetos estão nos afastando da extrema gravidade do buraco negro.

Não sou deus, não estudei astronomia, sou apenas uma criança fascinada pelo universo. (Esta pergunta deve ser idiota para quem estudou Astronomia)

Mas se você acha que minha pergunta é idiota (o que não é) ou se você tem alguma recomendação para mais perguntas, me avise!

No centro de nossa galáxia, há uma poderosa fonte de rádio chamada Sagitário A *, que se acredita ser um buraco negro super maciço (SMBH). Esse buraco negro conteria muito mais massa do que o restante da supernova comum. Acredita-se que nossa galáxia contenha uma SMBH contendo a massa provavelmente um pouco acima de 4 milhões de vezes a massa (Gillessen) (2) (Ghez) do nosso Sol. Para referência, acho que nunca descobrimos uma estrela com mais de 600 vezes a do Sol.

Também é importante entender que, embora muitas pessoas considerem os buracos negros místicos ou que tudo consomem, na verdade eles precisam seguir as mesmas regras que todos os demais membros da vizinhança estelar. As estrelas que compõem nossa galáxia não caem no buraco negro pela mesma razão que nosso planeta não cai no sol. Nossa estrela orbita um buraco negro, a velocidade do nosso sistema estelar em equilíbrio com a força atrativa do centro de gravidade da galáxia. Esperamos que isso resolva o ponto 3.

Para o ponto 1, devemos deixar claro que a parte 'preta' do buraco negro só é verdadeira quando você cruza o horizonte de eventos. Este é o caso porque, neste ponto, a velocidade de escape para escapar da gravidade do buraco negro porque é maior que a velocidade da luz. A luz que não está dentro do horizonte de eventos e está se afastando dela é livre para escapar. Para que possamos ver a luz ao seu redor. Mas por que há tanta luz? Bem, como acontece, há muitasde estrelas jovens e grandes nesta área. Não se entende completamente por que esse é o caso. Muitas estrelas, muita luz! Existem outros fatores que podem contribuir para isso também, como simplesmente haver muitas estrelas entre nós e o centro, não apenas no próprio centro. O disco de acúmulo de um buraco negro também pode ser excepcionalmente brilhante. Espero que isso esclareça a parte 1.

Agora para a parte 2. Até onde eu sei, não temos realmente nenhuma maneira de determinar exatamente de onde nosso SMBH veio originalmente. Os buracos negros não são necessariamente formados apenas a partir de um evento de supernova; existem várias outras maneiras pelas quais eles podem ser criados na natureza. O que é aparente, no entanto, é que as SMBHs contêm massa demais para ser de uma única estrela. Provavelmente consumiu muitos outros buracos negros para crescer até o que é agora.

Uma diferença interessante e notável entre a comparação de um sistema estelar e uma galáxia é a distribuição de massa. Embora se acredite que nosso Sol contenha 99,8% da massa de nosso sistema solar, a SMBH no centro da Via Láctea não é tão grande quanto a massa total da Via Láctea. A proporção pode variar muito, e há algumas galáxias que não são consideradas SMBH.

Gillessen, Stefan et al. (23 de fevereiro de 2009). "Monitorando órbitas estelares ao redor do Buraco Negro Maciço no Centro Galáctico". The Astrophysical Journal 692 (2): 1075–1109.

Ghez, AM et al. (Dezembro de 2008). "Medindo a distância e as propriedades do buraco negro supermassivo central da Via Láctea com órbitas estelares". Astrophysical Journal 689 (2): 1044-1062.

Se você entender os fatos, sua cabeça não explodirá!

1. Você está certo, a luz não pode escapar nem de um buraco negro, então por que há tanta luz no centro? Bem, simplesmente porque há muita luz no centro da galáxia, porque há uma alta concentração de estrelas. Como as estrelas estão muito distantes de nós, a luz de cada uma cria um efeito "halo" no centro, o que a torna brilhante.

2. O tipo de buraco negro em que você está pensando é um buraco negro estelar, causado por uma supernova que eventualmente leva ao colapso de uma estrela de nêutrons. Nem todas as supernovas; tornar-se buracos negros, procure o limite de Chandrasekhar se quiser mais informações. Portanto, acredita - se que as galáxias contêm buracos negros supermassivos no centro e a massa do buraco negro supermassivo é equivalente a toda a galáxia!

3. Este buraco negro não vai nos comer. Você tem o equívoco típico dos buracos negros. Buracos negros não têm poder de sucção super; de fato, eles não "sugam". Somente se você se aproximar do horizonte de eventos de um buraco negro é que não poderá escapar da atração gravitacional. Se o Sol se tornasse um buraco negro, não seríamos "sugados" por ele, porque teria a mesma massa que antes, e orbitaríamos normalmente. Gravidade e inércia é o que nos mantém em órbita e as estrelas em nossa galáxia em órbita; portanto, enquanto permanecermos em órbita, ficaremos bem. A propósito, esse buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia está a cerca de 30.000 anos-luz de distância, então mesmo que, de alguma forma, saímos de nossa órbita normal e seguíssemos em direção ao centro, não seremos "sugados" por muito tempo. muito tempo.

Não há perguntas idiotas, apenas respostas idiotas.

Eu estava prestes a colocar isso em um comentário, mas não me deixou, porque é muito longo. Então, vou colocar aqui.

Existe um certo raio do centro do buraco negro, onde a luz dentro desse raio não pode sair, ou seja, o horizonte de eventos.

A luz que vemos é de materiais que estão entrando em espiral no interior do buraco negro e estão fora do horizonte de eventos. Esses materiais sofrem atritos, portanto são aquecidos e perdem sua energia em radiação.

O buraco negro pode ser formado por vários mecanismos, de acordo com as teorias, com ou sem explosões estelares (aka supernovas, SNe). Para o buraco negro formador de estrelas, o tamanho, que normalmente é referido à massa da sequência principal de idade zero (também conhecida como ZAMS), ainda está em debate. Mas com certeza, a estrela deve ser "maciça" massas solares no ZAMS. Observe que essas estrelas massivas podem formar estrelas de nêutrons ou buracos negros após o SNe; também as estrelas podem não deixar nenhum objeto compacto se as explosões forem SNe de instabilidade de pares.$> 8$

Para o buraco negro de uma galáxia, como ele é formado ainda é desconhecido. Uma teoria é do acúmulo de coisas após o SNe, como você disse. Porém, não sabemos exatamente neste momento, portanto, responder sobre o "tamanho", acho que não pode ser respondido.

Um buraco negro é apenas outro objeto maciço que possui um enorme potencial gravitacional, como o nosso Sol. Portanto, existem órbitas que são estáveis ​​e não são atraídas para o centro do potencial.

No meio da Via Láctea, há um buraco negro supermassivo e uma forte fonte de rádio em Sagitário A *. São 26 mil anos-luz de distância de nós. As últimas estimativas estimam que o buraco negro seja de 4,31 ± 0,38 milhões de massas solares. O raio de Schwarzschild é de cerca de 12Gm (0,08AU).