Пожалуйста, объясните мне это - я понимаю, что некоторые галактики вращаются со скоростью, при которой звезды на внешних границах не должны удерживаться внутри спирали, учитывая наблюдаемую материю и, как следствие, гравитационное поле, которое она формирует. Вследствие этого мы ищем темную материю, которая компенсировала бы этот дисбаланс. Но мой вопрос заключается в следующем: откуда мы знаем, что черная дыра, обнаруженная в центре многих галактик, не обеспечивает «дополнительного» гравитационно искривленного пространства-времени, необходимого для удержания спиральной галактики вместе?
Сверхмассивные черные дыры действительно малы по сравнению с массой галактики.
Мы знаем, насколько велика черная дыра, потому что можем видеть звезды в центре галактик, вращающихся вокруг нее. Так что в типичной спиральной галактике черная дыра имеет массу в несколько миллионов солнц. Но галактика имеет массу в несколько триллионов солнц.
Черная дыра доминирует над гравитацией в скоплении в самом центре галактики, но вне нас она совершенно незначительна.
Для этого не нужно использовать общую теорию относительности. Относительность важна, когда вы находитесь близко к черной дыре, но если вы находитесь далеко от нее, то обычная ньютоновская гравитация является отличным приближением. Сила гравитации падает обратно пропорционально квадрату расстояния, а это означает, что такая маленькая вещь, как сверхмассивная черная дыра, слишком мала, чтобы оказывать какое-либо влияние на орбитальные скорости большей части галактики.
Для моделирования орбитальных скоростей должно быть что-то с массой в триллионы солнц, полностью окружающее диск галактики, сквозь которое звезды могут проходить без трения и которое совершенно невидимо. Обнаружение этого — задача темной материи.
Не думайте о черных дырах как о фантастических объектах, обладающих сверхсильной гравитацией. Они действительно это делают, но только в зонах, близких к горизонту событий (т.е. только в их ближайших окрестностях). Если бы Солнце было заменено черной дырой той же массы, Земля продолжала бы двигаться по обычной орбите.
Точно так же сверхмассивные черные дыры в центрах галактик просто действуют как сверхмассивные тела массой в несколько миллионов солнечных. Гравитационные эффекты этой сверхмассивной черной дыры на остальную часть галактики хорошо аппроксимируются законами Ньютона. Для решения проблемы темной энергии не имеет значения, является ли тело в центре галактики черной дырой, звездой и т. д. — все они одинаково влияют на окраины галактики.
номер пользователя
ооо