Samanyolu'nun Merkezi'nde ne var? Bu makalede, süper kütleli bir kara deliğin samanyolu galaksisinin merkezinde yer aldığı söyleniyor.

200-400 milyar yıldızla çevrili ve insan gözüyle ve doğrudan ölçümlerle tespit edilemeyen merkezinde, kısaca Yay A * veya Sgr A * olarak adlandırılan süper kütleli bir kara delik yatıyor. Samanyolu bir spiral şekline sahiptir ve merkezi etrafında döner ve uzun kıvrık kollar hafifçe şişen bir diski çevreler. Güneşin ve yerin bulunduğu merkeze yakın olan bu kollardan birinde. Bilim adamları galaktik merkez ve Sgr A * 'nın bizden yaklaşık 25.000 ila 28.000 ışık yılı uzakta olduğunu tahmin ediyorlar. Galaksinin tamamı 100.000 ışıkyılı genişliğindedir.

Merkezin etrafında her 250 milyon yılda bir dönüyoruz.Önce BH'nin nedenini döndürüyoruz.

Galaksimizde kara delik öldüğünde, dönen yörüngeden atılacak mıyız?

Galaksinin şeklinin değişmesi bekleniyor, küresel olmayan bazı düzensiz şekiller olacak mı?

Muhtemelen BH'nin yüzünden dönüyoruz.

Hayır. Galaksi, kendi toplam çekiminden dolayı tek parça tutuluyor. Kara delik bunun sadece küçük bir kısmıdır. Temel olarak BH önemli değil.

Kara delik galaksimizde öldüğünde

BH muhtemelen galaksimizin sonunda kalan son şey olacak. Ve o zaman bile buharlaşması çok uzun sürecek. Çok büyük BH'ler için BH buharlaşması temelde hayal edebileceğiniz en yavaş işlemdir.

Küresel olmayan düzensiz bir şekil mi olacak?

Galaksi küresel değildir. Şekli daha çok yuvarlak bir disk gibidir (bazı düzensizlikler ve kollar gibi bazı özellikler).

Cevap: Fazla değil

Samanyolu'nun merkezi kara deliği (BH) yaklaşık 5 milyon güneşi, galaksi 100 milyar ila trilyon güneşi topluyor. Sonuç olarak, merkezi BH, merkeze çok yakın olanlar dışında yıldız yörüngelerinin dinamikleriyle hemen hemen alakasızdır.

Peki "kara delik ölür" derken ne demek istiyorsun? Yani Hawking radyasyonuyla buharlaşıyor mu? (Bu, BH ile ortadan kaldırabildiğini bildiğimiz tek işlemdir ve merkezi kara delik buharlaşmadan önce kaybolduğu için galaksinin uzun süreceği çok yavaştır.)

Kesinlikle hiçbir şey kalmadı.

Yıldız kara deliklerinin buharlaşma süresinin proton yarı ömrünü aştığı söylenir. Ne kadar galaktik kara delikler. Ve bu arada, şu anda yıldız kara delikleri bile sadece kozmik arka plan radyasyonundan büyüdüğü için artmaktadır.

Evren, gerçekleşmeden önce karadeliklerin ve boş alanların ara fazından geçmelidir.

Bunu cevaplamak için, önümüzdeki birkaç milyar / trilyon / katrilyon /? ve galaksimizin büyüklüğü ve merkezi kara deliği hakkında bir fikir edinin.

Sorunuzla ilgili olan ilk şey, galaksimiz ve Andromeda'mızın çarpışması ve birleşmesidir. Bu milyarlarca yıl içinde olur. Galaksiler birleştiğinde, birleşik gökada vardır, ancak farklı bir şekle sahip olabilir, birleştirilmiş merkezi kara delikler olabilir ve yıldızlar (veya bazı durumlarda bir veya her iki kara delik bile) birleşik gökadadan fırlayabilir. Ancak galaksi, bir şekilde veya başka şekilde dayanacaktır.

Çünkü bir galaksi merkezi kara deliği tarafından bir arada tutulmaz.

Ölçek duygusu: kitle

Galaksimizde, merkezi BH yaklaşık 4 kütleye sahiptir -4,5 milyon güneş .

Daha büyük bir kısmı yıldızlar, gaz ve diğer sıradan baryonik maddelerdir (birçoğu kırmızı cüceler ve güneşimizden daha küçük olmasına rağmen yüzlerce milyarlarca yıldız). Sıradan maddenin yaklaşık 600 milyar güneş ya da merkezi kara deliğin kütlesinin yaklaşık 150.000 katı olduğu tahmin edilmektedir .

Ancak en büyük kısmı karanlık maddedir. Basitçe açıklamak gerekirse, yukarıdaki kitlenin tamamını dikkate alarak bile, galaksi hala olduğu gibi dönecek kadar büyük olmazdı. Hesaplamalar gökadamızdaki tüm maddelerin yaklaşık% 85'inin "karanlık madde" olduğunu göstermektedir - sıradan atomlardan yapılmayan, ancak yerçekimi dışında fazla etkileşime giremeyen parçacıklardan oluştuğundan şüphelenilen bir tür madde (yani radyasyon yoluyla tespit edemeyiz, gezegenler, yıldızlar veya kara delikler oluşturmaz). Karanlık madde 3.5 trilyon güneş veya merkezi BH kütlesinin yaklaşık 850.000 katı olacaktır.

Yani toplam kütle (sıradan + karanlık madde) yaklaşık 4 trilyon güneş veya merkezi kara deliğin kütlesinin yaklaşık milyon katıdır .

Ölçek duygusu: çap

Kütle yerine boyut göz önüne alındığında, merkezi BH belki de Uranüs'ün yörüngesinin büyüklüğüdür (yaklaşık 12 ışık saati çapı ).

Görünür galaksi hakkındadır 100.000 ışık yıl çapı veya milyon 70 hakkında kez BH boyutu.

Karanlık madde halo derecesi daha az belirgindir (ve tanımlanmış bir kenara daha az sahiptir), ancak hangi araştırmanın doğru olduğuna bağlı olarak, 500.000 ila 1 milyon ışık yılı çapı veya bu çizgiler boyunca (bellekten) bir şey uzanabilir veya BH büyüklüğünün yarım milyar katının biraz altında.

özet

Merkezi BH , galaksinin kütlesinin yaklaşık milyonda birini (% 0.0001 ) ve çapının yaklaşık 2 milyarını (% 0.0000002) içerir.

Yani merkezi kara delik aslında ve garip bir şekilde galaksimizin günümüzdeki yapısı açısından neredeyse önemsizdir. Galaksinin oluşumu için çok önemli olabilirdi, ama bu çok uzun zaman önceydi. Şu anki rotasyon nedeni değil ve galaktik yörüngede kalmamızın nedeni değil. Yarın yok olsaydı veya çıkarılırsa, doğrudan BH'nin etrafında dönen gökada merkezinde nispeten az sayıda yıldız dışında hiçbir şey değişmeyecekti. Orada hiçbir yerimiz yok. Spiral koldayız.

Sonuç olarak, merkezi BH galaksimizi kaybetseydi ya da terk etseydi, biz ve torunlarımız o bölgeden gelen (radyo teleskopları tarafından tespit edildiği gibi) X-ışını emisyonlarında bir değişiklik ve çok az soluk dışında fark etmeyeceğiz. o bölgedeki yıldızlar bin yıl boyunca biraz farklı hareket ediyor. Bu kadar.

Ancak diğer cevapların açıkladığı gibi, bir kara delik buharlaşmak için çok zaman alıyor, bu yüzden gerçekte iki şey olacak:

• Milyarlarca ila trilyonlarca yıllık bir zaman diliminde Bir noktada Samanyolu / Andromeda gökadası (ya da halef gökadası) merkez BH'sini koruyacak, birleştirecek ya da çıkaracaktır. Bu olay galaksiye ya da içlerindeki yıldızlara bir 'son' olmayacak, ancak birleşik galaksi muhtemelen sarmal bir şekil olmayacak; birleştirilmiş galaksiler yaygındır. Kombine galaksi yerleşecek ve işler devam edecek.

• İnsan kavrayışını aşan bir zaman ölçeği üzerinde (yıl katrilyonlarca üzerine katrilyon) , evrenin hala bugünkü yapısında bulunan ve standart bir model ve standart kozmoloji hakkında doğru ise, merkezi BH olacak sonunda buharlaşır. Ancak galaksi (ve tüm galaksiler ve çoğu madde), gerçekleşmeden çok önce, çok uzun, çok çürümüş olacak.

Herhangi bir radyasyon kaynağı (diğer galaksiler gibi) göründüğü sürece makroskopik bir kara delik küçülemez. Hawking radyasyonu çok zayıftır; kara deliklere bir sebepten dolayı siyah denir. Aslında Hawking radyasyonu, aydan daha ağır kara delikler için sadece kozmik mikrodalga arkaplan radyasyonu tarafından daha ağır basmaktadır. Bu sadece sıcaklığın bir fonksiyonudur: Evren arka planı 2.72 K sıcaklığa sahiptir - emdiğinden daha fazla radyasyon yaymak için ayın daha küçük bir kütle gerektiren daha sıcak olmalıdır . Güneş kütlesi kara delikleri 6E-8 K büyüklüğünde düşük bir sıcaklığa sahiptir. Bu, herhangi bir madde olmasa bile, herhangi bir özel radyasyon kaynağını emebileceği ve yok edebileceği anlamına gelir, büyük bir kara delik küçülmez, büyür.

Yay A * durumunda, etrafta çok fazla madde ve radyasyon vardır, yani yeterince uzun süre rahatsız edilmeden bırakılırsa sonunda kara deliğe düşecek olan galaksimiz. Ortaya çıkan süper duper masif kara delik, süper duper soğuk (E-19K civarında, birkaç derece büyüklükte ver veya al) olacak ve uzun süre daha serin bir mikrodalga arka planından bile beslenebilir. Sadece her şey olay ufkunun ötesinde emildiğinde veya kaybolduğunda, hiç küçülmeye bile başlayabilir. Ve çok soğuk olduğu için çok yavaş çekecek.

Yine de diğer olayların bu buharlaşmadan önce gelmesi daha olasıdır. Bu yazı , uzak gelecekte - örneğin 100 milyar yıl içinde - evrenin hızlanan genişlemesinin bizi yerel grubumuzun yerçekimine bağlı adasında nasıl mahsur bırakacağını açıklıyor, çünkü her şey "genişliyor".

Bir noktada bu adadaki kara delikler, sadece yörüngede dönen kara delikler kalana kadar çevredeki tüm maddeleri emmiş olacaktır. Sonunda birbirlerine düşeceklerdir çünkü yerçekimi dalgaları yoluyla kinetik enerji kaybederler. Son senaryo, çok hızlı dönen tek bir dev kara deliktir (sıcaklık tahminlerini daha zor hale getirir). Bu işlemin bir noktasında, arka plan radyasyonunun kara deliklerden daha soğuk olacağı düşünülebilir, böylece daha da büyük kara delikler nihayetinde buharlaşmaya başlar. Çok çok çok yavaş olsa da.

Süper büyük karadeliklerin buharlaşması milyarlarca yıl sürecek ve böylece çekim cazibesi çok uzun bir süre içinde zayıflayacaktır. Bu galaksinin genişlemesiyle sonuçlanacak ve tüm yıldız sistemi ve gazlar evrende yayılacak. Ancak Hawking radyasyonu çok yavaş bir işlemdir, hatta o zamana kadar yıldızların tüm yakıtlarının yanması (hidrojen) tamamen karanlığa yol açması mümkündür.