Есть ли черная дыра в центре Млечного Пути?

Я выступал с докладом о черной дыре в центре галактики, Стрельце А*, еще в 1998 году. В то время просвещенным людям уже было ясно, что это должна быть черная дыра. Анализ двухтемпературной плазмы помог получить новые доказательства существования у объекта реального горизонта событий.

Черная дыра огромна, но не «галактически». Его масса составляет 4,2 миллиона масс Солнца или около того. Это, конечно, много по сравнению с любой звездой, но ничтожно мало по сравнению с массой Млечного Пути, в тысячи раз меньшей.

Поэтому было бы неразумно утверждать, что черная дыра оказывает огромное влияние на гравитационные силы Млечного Пути. Это просто тяжелый одиночный объект, но если посмотреть на размер 5% от диаметра Галактики, общее количество звезд в такой области уже значительно превышает массу черной дыры. Уже в таких небольших областях черная дыра представляет собой всего лишь маленькую каплю.

Черные дыры, как и любые другие тяжелые объекты, не способны «питать» галактики. Галактики состоят из звезд, которые движутся по законам механики (или общей теории относительности) — по инерции, модифицированной силой гравитации. (Сегодня мы считаем, что большая часть гравитационной силы создается темной материей, которая представляет собой большую часть галактических масс.) Зависимость гравитационной силы от расстояния от центра Галактики определяет орбитальную скорость звезд на каждое расстояние.

Для каждого распределения материи мы получаем некоторую зависимость гравитационной силы от расстояния, и мы можем записать скорости в зависимости от расстояния, на котором орбиты остаются круговыми. (А если орбиты немного эллиптические, то и с этим проблем нет.) Какова бы ни была сила радиального притяжения, всегда существует такая скорость, при которой сила гравитационного притяжения точно уравновешивает центробежную силу. (Точнее, гравитационная сила — это центростремительная сила.) Таким образом, для любого притяжения существует скорость, при которой можно выдержать притяжение, и абсолютно не имеет значения, вносит ли вклад в притяжение черная дыра.

Таким образом, хотя объект интересен и, вероятно, является типичным для большинства галактик, он не имеет никакого «системного» значения для функционирования Галактики. Радиус объекта составляет миллионы километров — примерно в 10 раз больше расстояния до Луны. Вещество вокруг черной дыры нагревается и «варится» гравитационным полем и имеет высокую температуру. Но если кому-то удастся пересечь горизонт событий, он сможет прожить еще несколько секунд, прежде чем его сожмет сингулярность в центре черной дыры.

Среди астрофизиков существует твердый консенсус в отношении того, что в центре нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра (как, по-видимому, и в большинстве крупных галактик). Но каким бы крутым ни был этот факт, из него можно сделать слишком много. Черная дыра в центре нашей Галактики имеет массу, в несколько миллионов раз превышающую массу Солнца, что составляет ничтожную долю массы всей Галактики. Например, такой объект, как Солнце, гравитационно притягивается к центру Галактики, но черная дыра отвечает лишь за малую часть этого притяжения. Все остальные вещи гораздо важнее.

Одно распространенное заблуждение о черных дырах состоит в том, что они «всасывают все внутрь». Черная дыра определенной массы притягивает удаленный объект не лучше, чем любой другой объект такой же массы. Так что, если вы не беспокоились о том, что Солнечную систему затянет к центру Галактики до того, как вы узнали о черной дыре, вам не следует больше беспокоиться об этом после.

Немного саморекламы: есть куча материалов о том, как думать о черных дырах, включая «Часто задаваемые вопросы о черных дырах», которые я написал еще в 1990-х годах. Вы можете найти его здесь: http://cosmology.berkeley.edu/Education/BHfaq.html

Я думаю, что другие респонденты адекватно осветили «вращающуюся» часть вопроса и указали, что масса черной дыры незначительна по сравнению с массой галактики в целом. Я просто хотел отметить, что, несмотря на это, кажется, что массивные черные дыры в центрах галактик, подобных нашей, действительно оказывают некоторое влияние на принимающие их галактики. Астрономы наблюдали сильную (для астрономии) корреляцию между массой центральных черных дыр и массой родительской галактики. Большие галактики имеют пропорционально большие черные дыры. Мы действительно не знаем почему, возможно, это связано с тем, как излучение, производимое черной дырой, поглощающей материю, влияет на поток вещества в галактику.

Ясно, как было сказано во всех приведенных выше комментариях, в общей схеме вещей это крошечная часть общей массы галактической системы. Однако я бы не считал, что его основным эффектом является прямая гравитация. Сверхмассивные черные дыры могут примерно контролировать количество газа в окружающих их галактических ядрах. По мере того, как плотность газа поблизости становится выше, ЧД питается частью его и сияет как квазар. Все это излучение стремится оттолкнуть газ. Таким образом, есть основания полагать, что сверхмассивные черные дыры могут регулировать количество газа и молодых звезд в ядрах своих галактик. Но они делают это из-за огромной энергии, излучаемой их акреционными дисками, когда они активно питаются. Однако вопрос не так однозначен, поскольку области активного звездообразования создают массивные звезды, звездные ветры которых (и взрывы сверхновых, когда они умирают) имеют почти такой же эффект. Сверхмассивные звездные скопления, такие как скопление Арки, близкое к черной дыре Млечного Пути, вероятно, образовались там из-за гравитационного взаимодействия газа и ЧД.

Черная дыра в центре Млечного Пути — это наблюдение, которое зависит от справедливости общей теории относительности (ОТО). Вход в уравнение ОТО является одним из шагов для определения существования черной дыры (где угодно). Если ОТО неверна, то там не может быть черной дыры. Ни одна черная дыра не наблюдалась напрямую. Для подтверждения этого см. FAQ по рентгеновской обсерватории Чандра .

Лучшее доказательство наличия черной дыры в центре Млечного Пути основано на простом кеплеровском движении ближайших звезд.

Используя орбитальные данные, полученные учеными, я смоделировал их движение. Обратите внимание, что для этой симуляции требуется браузер, поддерживающий WebGL .

НЕТ , по крайней мере, по трем причинам:
недавно, в 2003 г., было обнаружено, что 40% вещества в окрестностях (аккреционный диск) ЧД будет излучаться.

1. Я убежден, что вся материя, превышающая предел, будет излучена до того, как сможет образоваться ЧД.

цитата из WP-Black-Hole

В случае компактных объектов, таких как белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры, газ во внутренних областях становится настолько горячим, что испускает огромное количество излучения (в основном рентгеновское), которое можно обнаружить с помощью телескопов. Этот процесс аккреции является одним из наиболее эффективных известных процессов производства энергии; до 40% остальной массы аккрецируемого материала может быть излучено в виде излучения .[95] (При ядерном синтезе только около 0,7% остальной массы будет излучаться в виде энергии). струи, испускаемые вдоль полюсов, уносят большую часть энергии. Механизм создания этих струй в настоящее время недостаточно изучен.

2. ЧД ЧД является предварительным объяснением кривой скорости/радиуса дисковых галактик, как если бы это могла объяснить только центральная сила.
   НО : « Неравномерность галактики » ( погуглите ), чтобы обнаружить, что +-30% конфигурации галактик не могут быть объяснены центральной силой (которая осесимметрична).

3. Галактическое поле дисковой галактики лучше всего описывается вихревым полем, а не полем центральной силы. (погуглите изображения ураганов и дисковых галактик )

В этом ответе я не говорю, почему дисковые галактики имеют такой профиль (вихрь) и почему огромное количество радиации и ускоренного вещества крутится в центральной области галактики (плазма, по словам Любоша).
На вопрос, на который я должен ответить: НЕТ.