У всех галактик есть черная дыра в центре?

Я был бы прав, если бы сказал, что у всех галактик есть черная дыра в центре? Поскольку другие галактики вращаются вокруг центральной точки галактики - барицентр, верно? - Я бы предположил, что в этот момент должно быть какое-то безумное гравитационное притяжение. Какие только черные дыры могут создать, верно?

(Если это немного расплывчато, скажите, пожалуйста, чтобы я мог уточнить!)
Я - новичок в астрономии в целом, поэтому извините, если этот вопрос не имеет никакого смысла.

black-hole galaxy galaxy-center

— FutureCake
источник

Почему вы говорите, что он "должен иметь какое-то безумное гравитационное притяжение"? Материал вращается вокруг барицентра, потому что это центр масс, это не должно быть большой концентрацией массы. FWIW, для галактик с центральной ЧД масса этого ЧД составляет крошечную долю массы всей галактики. Не похоже, что ЧД доминирует над гравитационной структурой галактики, хотя, конечно, это оказывает довольно большое влияние в непосредственной близости от ЧД.

— PM 2Ring

Где находится черная дыра в середине каждой двойной системы, которая заставляет звезды вращаться вокруг барицентра? Массы звезд более чем достаточно, вам не нужно, чтобы они вращались вокруг чего-то другого. Решите для бинарной звездной системы, и вы увидите, что тот же механизм все еще работает для n-тел.

— Луаан

@ PM2Ring: Хотя это довольно известный физический результат, он игнорирует фундаментальный вопрос: Будет ли все , что масса даже быть там сосредоточена в галактике без черной дыры? Или черные дыры необходимы для образования стартов и их скопления в галактику?

— MSalters

@MSalters Конечно, центральные черные дыры могут быть важны в формировании галактики, но я не понимаю, как они имеют отношение к образованию звезд. И тогда вы должны объяснить спиральные галактики без центральной ЧД. Они потеряли свою ЧД, например, при столкновении? Если так, как им удалось сохранить свою спиральную структуру? FWIW, у нас все еще нет хорошей теории, чтобы объяснить, как сверхмассивные ЧД настолько массивны. Я подозреваю, что нам нужно больше узнать о роли темной материи, чтобы правильно решать эти вопросы.

— PM 2Ring

@AndrewMorton Если вы учитываете только гравитацию и игнорируете гравитационные волны, нет - орбиты стабильны. Реальная система хитрее, потому что звезды не являются инертными, совершенно сплошными шарами вещей - они, например, теряют большое количество массы из-за солнечных ветров. Я не уверен, но я думаю, что двойные звезды главной последовательности на самом деле медленно расширяют свои орбиты с уменьшением орбитальной массы. Конечно, все становится намного сложнее, когда вы добавляете такие вещи, как эволюция Солнца, но для того, чтобы «скатиться вниз к центру», нужен какой-то способ потери огромного количества орбитальной энергии.

— Luaan

Ответы:

Ответ здесь, конечно, нет. Многие карликовые галактики (например, Магеллановы Облака ) не содержат сверхмассивных черных дыр, хотя некоторые могут содержать менее массивные черные дыры промежуточной массы ( Mezcua et al. 2018 ). Поскольку они являются самым многочисленным типом галактик во вселенной, вполне возможно, что большинство галактик, на самом деле, не содержат сверхмассивных черных дыр. Это не должно быть слишком удивительно; если восходящие теории формирования сверхмассивной черной дыры верны, многие черные дыры промежуточной массы должны объединиться, чтобы сформировать массивную. Карликовые галактики просто не будут иметь (или не смогут сформировать) необходимую популяцию, в большинстве случаев.

Тем не менее, было обнаружено, что в ряде карликовых галактик находятся сверхмассивные черные дыры (в частности, в том числе M60-UCD1 и Hen 2-10 , среди прочих). Они предоставили и продолжают обеспечивать понимание формирования и эволюции галактик малой массы.

Некоторые пользователи здесь также идентифицировали некоторые массивные галактики без сверхмассивных черных дыр, включая M33 и A2261-BCG . У первого есть выпуклость, но разброс центральной скорости звезды низок, подразумевая, что в его ядре нет черной дыры ( Merritt et al. 2001 ), предполагая, что требуемые параметры известны достаточно хорошо. В A2261-BCG возможно, что одна или несколько центральных сверхмассивных черных дыр были выброшены , оставив «пухлое» ядро без черной дыры. Имейте в виду, конечно, что это только одно возможное объяснение наблюдаемого распределения звезд в A2261-BCG.

В общем, центральная сверхмассивная черная дыра не влияет на крупномасштабную кинематику звезд и газа в галактике. Большинство сверхмассивных черных дыр гораздо менее массивны, чем их галактика; Я полагаю, что Саг А * в центре Млечного Пути составляет порядка 0,001% от общей массы галактики. Даже массивные эллиптические, такие как NGC 4889, имеют черные дыры около 0,1% от их общей массы. Насколько я знаю, ультракомпактные карлики имеют самое высокое отношение массы черной дыры к галактике, и крайним примером является ранее упомянутый M60-UCD1.

— HDE 226868
источник

Идея выброшенных SMBH является интригующей, учитывая, что это будет означать, что такие объекты, блуждающие между галактиками, будут иметь мало шансов быть обнаруженными.

— Майкл

@ Майкл Это определенно интересная перспектива. Тем не менее, выброшенные активные галактические ядра все еще будут обнаруживаться, так как они обычно намного более светящимися, чем их галактики-хозяева, и потому что они должны быть способны сохранять аккреционные диски в течение некоторого времени после выброса. HE0450-2958 может быть таким выброшенным AGN (хотя интерпретация обнаженного квазара не является общепринятой), а SDSS J0927 + 2943 и 3C 186 являются AGN, которые, вероятно, были выброшены, но все еще обнаруживаемы.

— HDE 226868

Стоит отметить, что оригинальный пост не спрашивал о сверхмассивных черных дырах. Просто обычные старые черные дыры. Мы хотим сказать, что в центре магеллановых облаков нет черных дыр?

— С. Имп

Обычно считается, что большинство галактик имеют черную дыру в центре. Мы обнаружили галактики, у которых, похоже, нет черной дыры, так что это не является обязательным требованием или гарантированной находкой в каждом случае.

В случаях, когда нет черной дыры, постулируется, что гравитации звезд и газов в совокупности достаточно, чтобы удержать галактику вместе.

— рукав моря
источник

Даже в галактиках с центральными черными дырами гравитации звезд и газа (и темной материи) достаточно, чтобы удержать их вместе; черная дыра почти всегда очень малая часть от общего. (Например, центральная черная дыра Млечного Пути составляет около одной десятитысячной от общей массы звезд Млечного Пути.)

— Питер Эрвин

Некоторые ссылки были бы хорошими.

— Пела

Верхний предел 1500 солнечных масс в любой возможной ЧД в центре M33: iopscience.iop.org/article/10.1086/323481/meta

— Питер Эрвин

@TED Эта аналогия не совсем работает, потому что мы знаем, что черные дыры в центрах галактик являются лишь крошечной частью массы всей галактики. С другой стороны, планетные системы, вероятно, полностью зависят от массы звезды (звезд) - и наша солнечная система уже намного более массивна, чем большинство звездных систем. Конечно, наши наблюдения за другими планетными системами все еще очень ограничены, поэтому могут быть некоторые сюрпризы. Но мы уже знаем, что у вас могут быть сложные «планетные системы» без звезды - просто посмотрите на Юпитер или Сатурн.

— Luaan

Я думаю, что большинство галактик, которые являются галактиками-гномами, не имеют черных дыр.

— Роб Джеффрис