Что находится в центре Млечного Пути? В этой статье говорится, что сверхмассивная черная дыра лежит в центре галактики Млечный путь.

В его центре, окруженном 200-400 миллиардами звезд и не обнаруживаемом человеческим глазом, и по прямым измерениям находится сверхмассивная черная дыра, которая называется Стрелец A *, или сокращенно Sgr A *. Млечный Путь имеет форму спирали и вращается вокруг своего центра, с длинными вьющимися руками, окружающими слегка выпуклый диск. На одном из этих плеч близко к центру расположены Солнце и Земля. Ученые подсчитали, что галактический центр и Sgr A * находятся на расстоянии от 25 000 до 28 000 световых лет от нас. Вся галактика имеет ширину около 100 000 световых лет.

Мы вращаемся вокруг центра каждые 250 миллионов лет. Вероятно, мы вращаемся из-за ЧД.

Когда в нашей галактике погибнет черная дыра, будем ли мы выброшены с вращающейся орбиты?

Ожидается, что форма галактики изменится правильно? Это будет какая-то неправильная форма, а не сферическая?

Предположительно мы вращаемся из-за ЧД.

Нет. Галактика удерживается за одно целое из-за своей полной гравитации. Черная дыра - лишь малая часть этого. По сути, ЧД не имеет значения.

Когда черная дыра умирает в нашей галактике

BH, вероятно, будет последним, что осталось от нашей галактики в конце. И даже тогда для его испарения потребуется невероятно много времени. Испарение ЧД для очень больших ЧД - в основном самый медленный процесс, который вы можете себе представить.

Это будет какая-то неправильная форма, не сферическая?

Галактика не сферическая. Его форма больше похожа на круглый диск (с некоторыми неровностями и некоторыми особенностями, такими как руки и т. Д.).

Ответ: не очень

Центральная черная дыра (ЧД) Млечного Пути насчитывает около 5 миллионов солнц, а галактика - от 100 миллиардов до триллионов солнц. Следовательно, центральная ЧД в значительной степени не имеет отношения к динамике звездных орбит, за исключением очень близких к центру.

Но что вы подразумеваете под "черной дырой"? Вы имеете в виду испаряется через излучение Хокинга? (Это единственный известный нам процесс, который может покончить с ЧД, и он настолько медленный, что галактика давно исчезнет, ​​пока не испарится центральная черная дыра.)

Абсолютно ничего не осталось.

Говорят, что время испарения звездных черных дыр превышает период полураспада протона. Сколько еще галактических черных дыр. И, кстати, это время в настоящее время увеличивается, поскольку даже звездные черные дыры в настоящее время растут только от космического фонового излучения.

Вселенная должна пройти через промежуточную фазу черных дыр и пустого пространства, прежде чем это произойдет.

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте посмотрим на следующие несколько миллиардов / триллионов / квадриллионов /? лет, и почувствовать размер нашей галактики и ее центральной черной дыры.

Первое, что происходит в связи с вашим вопросом, это то, что наша галактика и Андромеда сталкиваются и сливаются. Это происходит через несколько миллиардов лет. Когда галактики объединяются, объединенная галактика существует, но может иметь другую форму, объединенные центральные черные дыры, и звезды (или в некоторых случаях даже одна или обе черные дыры) могут быть выброшены из объединенной галактики. Но галактика будет существовать в той или иной форме.

Это потому, что галактика не удерживается вместе своей центральной черной дырой.

Ощущение масштаба: масса

В нашей галактике центральная ЧД имеет массу около 4-4,5 млн. Солнц .

Большую часть составляют звезды, газ и другое обычное барионное вещество (несколько сотен миллиардов звезд, хотя многие из них - красные карлики и меньше нашего Солнца). По оценкам, обычное вещество составляет около 600 миллиардов солнц , или примерно 150 000 раз больше массы центральной черной дыры.

Но самая большая часть - темная материя. Объяснено просто, даже принимая во внимание всю вышеупомянутую массу, галактика все еще не будет достаточно массивной, чтобы вращаться, как это делает. Расчеты показывают, что около 85% всей материи в нашей галактике - это «темная материя» - тип материи, который не состоит из обычных атомов, но подозревается, что он состоит из частиц, которые не могут много взаимодействовать, кроме как через гравитацию (поэтому мы не можем обнаружить его через излучение, оно не формирует планеты, звезды или черные дыры и т. д.). Темная материя будет примерно в 3,5 триллиона солнц или примерно в 850 000 раз больше массы центральной ЧД.

Таким образом, общая масса (обычная + темная материя) составляет около 4 триллионов солнц или примерно в миллион раз больше массы центральной черной дыры .

Ощущение масштаба: диаметр

Учитывая размер, а не массу, центральная ЧД, возможно, имеет размер орбиты Урана ( диаметр около 12 световых часов ).

Видимая галактика имеет диаметр около 100 000 световых лет , или примерно в 70 миллионов раз больше ЧД.

Степень гало темной материи менее определена (и имеет меньше определенного края), но в зависимости от того, какое исследование является правильным, может составлять от 500 000 до 1 миллиона световых лет в диаметре , или что-то в этом роде (по памяти), или чуть меньше, чем полмиллиарда в размерах ЧД.

Резюме

Центральная ЧД содержит около одной миллионной (0,0001%) массы галактики и около 2 миллиардов (0,0000002%) ее диаметра.

Таким образом, центральная черная дыра на самом деле и, как ни странно, почти несущественна с точки зрения современной структуры нашей галактики. Это могло бы иметь решающее значение для формирования галактики, но это было очень давно. Это не текущая причина, по которой мы вращаемся, и не причина, по которой мы остаемся на галактической орбите. Если он исчезнет или будет изгнан завтра, ничто не изменится, за исключением сравнительно небольшого числа звезд в галактическом центре, которые непосредственно вращаются вокруг ЧД. Мы далеко не там. Мы находимся в спиральном рукаве.

Суть в том, что если бы центральная ЧД исчезла или покинула нашу галактику, мы и наши потомки никогда бы этого не заметили, за исключением изменения рентгеновского излучения в этом регионе (как это обнаружено с помощью радиотелескопов), и нескольких очень слабых звезды в этом регионе движутся немного по-другому в течение тысячелетий. Это все.

Но, как объясняют другие ответы, черной дыре требуется огромное время, чтобы испариться, поэтому в действительности произойдут две вещи:

• В масштабе времени от миллиардов до триллионов лет В какой-то момент сливающаяся галактика Млечный Путь / Андромеда (или последующая галактика) сохранит, объединит или вытеснит свою центральную ЧД. Это событие не будет «концом» галактики или звезд в них, хотя объединенная галактика, вероятно, не будет иметь спиральную форму; объединенные галактики распространены. Объединенная галактика успокоится, и все будет продолжаться.

• На шкале времени за пределами человеческого понимания (квадриллионов Upon квадриллионов лет) Если наша Вселенная все еще существует в его нынешней структуре и стандартная модель и стандартная космология около правой, центральной ЧД будет в конечном итоге испаряется. Но галактика (и все галактики, и большая часть материи) будут разлагаться задолго до того, как это произойдет.

Макроскопическая черная дыра не может сжиматься, пока любой источник излучения (как и другие галактики) находится в пределах видимости. Излучение Хокинга очень слабое; черные дыры называют черными по причине. На самом деле излучение Хокинга уже перевешивается только космическим микроволновым фоновым излучением для черных дыр, более тяжелых, чем луна. Это просто функция температуры: фон Вселенной имеет температуру 2,72 К - чтобы испускать больше радиации, чем поглощает, черная дыра должна быть горячее, для чего требуется масса меньше, чем у луны . Черные дыры солнечной массы имеют низкую температуру порядка 6E-8K. Это означает, что даже при отсутствии какого-либо вещества, которое могло бы поглотить, и при отсутствии какого-либо конкретного источника излучения массивная черная дыра все равно будет расти, а не уменьшаться.

В случае Стрельца А * вокруг много материи и радиации, а именно нашей галактики, которая в конечном итоге упадет в черную дыру, если ее не трогать в течение достаточно длительного времени. Результирующая сверхпухлая массивная черная дыра будет очень пупер холодной (около E-19K, даст или возьмет несколько порядков) и сможет долго питаться даже от более холодного микроволнового фона. Только когда все будет поглощено или исчезло за горизонтом событий, оно может вообще начать сокращаться. И потому что очень очень холодно, он будет очень очень медленно сжиматься.

Вполне вероятно, что этому событию предшествуют другие события. В этой статье описывается, как в далеком будущем, скажем, через 100 миллиардов лет, ускоряющееся расширение Вселенной оставит нас в затруднительном положении на гравитационно связанном острове нашей локальной группы, потому что все остальное «расширяется».

В какой-то момент черные дыры на этом острове будут поглощать всю окружающую материю, пока не останутся только черные дыры на орбите. Они в конечном итоге упадут друг в друга, потому что они теряют кинетическую энергию из-за гравитационных волн. Конечный сценарий - это одна гигантская черная дыра, которая вращается чрезвычайно быстро (что затрудняет оценку температуры). Вполне возможно, что в какой-то момент в этом процессе фоновое излучение станет холоднее, чем черная дыра (дыры), так что все более массивные черные дыры действительно, наконец, начинают испаряться. Очень очень очень медленно, хотя.

Испарение сверхмассивных черных дыр займет миллиарды лет, и поэтому гравитационное притяжение ослабнет в течение очень долгого времени. Это приведет к расширению галактики, и все системы звезд и газов будут распространяться во вселенной. Но излучение Хокинга - очень медленный процесс, даже возможно, что до этого времени все топливо звезд сгорит (водород), что приведет к полной темноте.