Почему центр нашей галактики не поглощает нас?

Спиральные рукава не означают, что масса притягивается к центру. Это просто волнообразные паттерны плотности .

Тела на орбите вокруг центра галактики находятся на устойчивой орбите; точно так же, как Земля вокруг Солнца и Луна вокруг Земли. Что происходит, так это то, что гравитация составляет центростремительную силу (в орбитальной системе отсчета гравитация уравновешивается центробежной силой), поэтому нет «остаточного» чистого радиального ускорения, которое могло бы засосать тело.

Единственная причина, по которой вещи падали бы в центр, это если бы они направлялись туда. Это может произойти, если две звезды проходят мимо друг друга и летят в противоположных направлениях, одна из которых попадает в центр галактики.

К оригинальному плакату: вы, кажется, действуете в соответствии с «голливудским» заблуждением, что черная дыра каким-то образом «отсасывает сильнее», чем такое же количество массы в форме, отличной от черной дыры. Однако это ложное представление о том, что «черные дыры производят огромное сосание», является одной из многих, многих концепций физики, которые «Голливуд» совершенно неправильно понимает; черная дыра данной массы создает точно такое же сильное гравитационное поле, как и объект, сделанный из «нормальной материи» той же массы. Если бы, например, Солнце было каким-то образом мгновенно заменено черной дырой массой в 1 солнечную массу, орбиты всех планет в Солнечной системе остались бы неизменными в малейшей степени, и единственный способ узнать, что что-то произошло, состоял бы в том, что "Солнце внезапно померкло".

Галактика, несмотря на поверхностный вид, не является «вихрем в ванне», стекающим в центральную сверхмассивную черную дыру; как отмечалось на других плакатах, спиральные рукава — это не «потоки материи», а, скорее, скопления ярких, горячих, короткоживущих звезд, которые образуются в результате «волн плотности», распространяющихся через газ и пыль галактического диска.

Таким образом, как отмечали другие плакаты, звезды не «попадают» в центральную сверхмассивную ЧД по той же причине, что и планеты не «попадают» на Солнце: они находятся на стабильных орбитах вокруг галактики.

Кроме того, обратите внимание, что масса центральной черной дыры в спиральной галактике ничтожно мала по сравнению с массой самой галактики --- лишь небольшая доля процента --- хотя эта масса, по-видимому, коррелирует с массой галактики. масса родительской галактики, см., например, http://iopscience.iop.org/0004-637X/737/2/50/ . (Почему масса каждой сверхмассивной ЧД кажется примерно такой же небольшой долей процента от общей массы ее родительской галактики, остается открытым вопросом.)

Сверхмассивная черная дыра создает силу, действующую на материал в галактике, но этот материал по-прежнему имеет угловой момент, который необходимо сохранить. Точно так же Земля находится на орбите вокруг Солнца и связана на своей орбите гравитационным потенциалом солнечной массы. Если бы вы наивно вычисляли силу, действующую на землю, как$F= G m_\text{earth}M_\text{sun}/r^2$вы пришли бы к выводу, что сила притянет Землю, однако вы пренебрегли бы угловым моментом Земли, чтобы она упала на нее, должна была бы потерять свой угловой момент (L). С$L=m_\text{earth} v\times d$, где d — расстояние до Солнца, это означает, что Земле необходимо уменьшить свою орбитальную скорость, чтобы уменьшить L.

Просто помните, что у черной дыры нет бесконечной гравитации — она просто имеет ту массу, которая создала ее изначально. Да, все, что попадает в пределы горизонта событий, оказывается в ловушке навсегда, но на самом деле этот горизонт событий будет меньше, чем размер эквивалентного количества массы, состоящей из обычной материи. Вот почему «микроскопические черные дыры», созданные, скажем, в ЦЕРН, никогда не смогут засосать планету — они просто слишком малы. Если бы мы могли создать черную дыру, поглощающую планету, в лаборатории, мы бы уже знали, как нарушить термодинамику и создать массу.

Я не собираюсь ни приводить сложные математические аргументы, ни исследовать непонятные уголки Стандартной модели физики, для понимания которых требуется квалификация университетского уровня.

Я просто хочу высказать прямое логическое замечание, которое, кажется, никто никогда не принимает во внимание.

Галактика существует тысячи миллионов лет (самой Земле не менее 4,5 миллиардов лет). Возраст Вселенной около 13,5 миллиардов лет. Следовательно, Солнце очень долго вращается вокруг центра Галактики. А Галактика даже старше Солнца. Но и Солнце, и Галактика все еще существуют.

Если Галактика каким-то образом нестабильна (этот вопрос предполагает, что все звезды в ней закручиваются в воображаемой космической пробке, подобно ванне с водой с вытащенной пробкой), то почему Галактика все еще существует после такого огромного периода времени? время?

Я предполагаю, что причина, по которой Галактика все еще существует после всех этих тысяч миллионов лет, является доказательством того, что Галактика стабильна . Прошло достаточно времени, чтобы произошла теоретическая катастрофа и Солнце было уничтожено падением в центральную черную дыру, но на практике этого не произошло.

Я полагаю, что это доказывает, что Солнце находится на стабильной орбите вокруг галактического центра масс, так что радиус орбиты Солнца существенно не меняется на протяжении всех этих эпох, и что продолжительность существования галактики доказывает, что она существует. в состоянии равновесия , при котором его звезды находятся на стабильных орбитах.

Черные дыры втягивают материю, тем самым создавая притяжение материи или силу вращения (гравитации), вокруг которой вращается или закручивается материя, создавая форму нашей формы и направление вращения нашей галактики. Если наше солнце не умрет первым, то да, однажды нас притянет к центру нашей галактики. С каждым галактическим годом наша солнечная система ускоряется и приближается к центру. Причина, по которой Земля не сталкивается с нашим Солнцем, заключается в том, что все они движутся с постоянной галактической скоростью! Что пропорционально нашему галактическому центру (черной дыре), притягивающему или поглощающему материю, газ и Солнечные системы вниз, гравитационная галактическая постоянная.