Apa yang ada di Pusat Bimasakti? Dalam artikel ini dikatakan bahwa lubang hitam supermasif terletak di pusat galaksi bima sakti.

Di pusatnya, dikelilingi oleh 200-400 miliar bintang dan tidak terdeteksi oleh mata manusia dan dengan pengukuran langsung, terletak lubang hitam supermasif yang disebut Sagitarius A *, atau Sgr A * singkatnya. Bimasakti memiliki bentuk spiral dan berputar di sekitar pusatnya, dengan lengan melengkung yang panjang mengelilingi cakram yang sedikit menonjol. Salah satu dari kedua lengan ini dekat dengan pusat tempat matahari dan Bumi berada. Para ilmuwan memperkirakan bahwa pusat galaksi dan Sgr A * berjarak sekitar 25.000 hingga 28.000 tahun cahaya dari kita. Seluruh galaksi sekitar 100.000 tahun cahaya.

Kami berputar di sekitar pusat setiap 250 juta tahun. Mungkin kami memutar karena BH.

Ketika lubang hitam mati di galaksi kita, akankah kita terlempar keluar dari orbit yang berputar?

Bentuk galaksi diperkirakan akan berubah kan? Bentuknya tidak beraturan, tidak bulat?

Agaknya kita memutar karena BH.

Tidak. Galaksi ditahan dalam keadaan utuh karena gravitasi totalnya sendiri. Lubang hitam hanya sebagian kecil dari itu. Pada dasarnya, BH tidak masalah.

Saat lubang hitam mati di galaksi kita

BH mungkin akan menjadi hal terakhir yang tersisa dari galaksi kita di akhir. Dan bahkan kemudian itu akan memakan waktu yang sangat lama untuk menguap. Penguapan BH untuk BH yang sangat besar pada dasarnya adalah proses paling lambat yang bisa Anda bayangkan.

Ini akan menjadi beberapa bentuk tidak teratur tidak berbentuk bola?

Galaksi itu tidak berbentuk bola. Bentuknya agak lebih seperti disk bundar (dengan beberapa penyimpangan dan beberapa fitur seperti lengan, dll).

Jawab: Tidak banyak

Lubang hitam pusat (Bima Sakti) Bima Sakti massa sekitar 5 juta matahari, sedangkan galaksi massa 100 miliar hingga satu triliun matahari. Akibatnya, BH pusat cukup banyak tidak relevan dengan dinamika orbit bintang kecuali sangat dekat dengan pusat.

Tapi apa yang Anda maksud dengan "lubang hitam mati"? Apakah maksud Anda menguap melalui radiasi Hawking? (Itulah satu-satunya proses yang kita tahu yang bisa menghilangkan BH, dan sangat lambat bahwa galaksi akan lama menghilang sebelum lubang hitam pusat menguap.)

Sama sekali tidak ada yang tersisa.

Waktu untuk lubang hitam bintang untuk menguap dikatakan melebihi paruh proton. Apalagi lubang hitam galaksi. Dan omong-omong, saat ini sedang meningkat karena bahkan lubang hitam bintang saat ini tumbuh dari radiasi latar kosmik saja.

Alam semesta harus melewati fase antara lubang hitam dan ruang kosong sebelum ini terjadi.

Untuk menjawab ini, mari kita lihat beberapa miliar / triliun / kuadriliun / berikutnya? tahun, dan merasakan ukuran galaksi kita dan lubang hitam pusatnya.

Hal pertama yang terjadi terkait dengan pertanyaan Anda, adalah galaksi dan Andromeda kami bertabrakan dan bergabung. Ini terjadi dalam miliaran tahun. Ketika galaksi bergabung, galaksi gabungan ada, tetapi mungkin memiliki bentuk yang berbeda, menggabungkan lubang hitam pusat, dan bintang-bintang (atau dalam beberapa kasus bahkan satu atau kedua lubang hitam) dapat terlempar keluar dari galaksi gabungan. Tetapi galaksi akan bertahan, dalam beberapa bentuk atau lainnya.

Itu karena sebuah galaksi tidak disatukan oleh lubang hitam pusatnya.

Rasa skala: massa

Di galaksi kita, BH pusat memiliki massa sekitar 4 -4,5 juta matahari .

Bagian yang lebih besar adalah bintang-bintang, gas, dan materi baryonik biasa lainnya (sekitar ratusan miliar bintang, meskipun banyak yang merupakan katai merah dan lebih kecil dari matahari kita). Benda biasa diperkirakan sekitar 600 miliar matahari , atau sekitar 150.000 kali massa lubang hitam pusat.

Tetapi bagian terbesar adalah materi gelap. Dijelaskan secara sederhana, bahkan dengan mempertimbangkan semua massa di atas, galaksi masih tidak akan cukup besar untuk berputar seperti itu. Perhitungan menunjukkan bahwa sekitar 85% dari semua materi di galaksi kita adalah "materi gelap" - jenis materi yang tidak terbuat dari atom biasa, tetapi diduga terbuat dari partikel yang tidak dapat berinteraksi banyak kecuali melalui gravitasi (jadi kita tidak dapat mendeteksinya melalui radiasi, itu tidak membentuk planet, bintang atau lubang hitam, dll). Materi gelap adalah sekitar 3,5 triliun matahari , atau sekitar 850.000 kali massa BH pusat.

Jadi total massa (materi biasa + gelap) adalah sekitar 4 triliun matahari atau sekitar satu juta kali massa lubang hitam pusat .

Rasa skala: diameter

Mempertimbangkan ukuran daripada massa, BH pusat mungkin ukuran orbit Uranus ( diameter sekitar 12 jam cahaya ).

Galaksi yang terlihat berdiameter sekitar 100.000 tahun cahaya , atau sekitar 70 juta kali ukuran BH.

Tingkat halo materi gelap kurang pasti (dan memiliki kurang dari tepi yang ditentukan), tetapi tergantung pada penelitian mana yang benar, dapat memperpanjang antara 500.000 dan 1 juta tahun cahaya diameter , atau sesuatu di sepanjang garis itu (dari memori), atau sedikit di bawah setengah miliar kali ukuran BH.

Ringkasan

BH pusat mengandung sekitar satu juta (0,0001%) dari massa galaksi, dan sekitar 2 milyar (0,0000002%) dari diameternya.

Jadi lubang hitam pusat sebenarnya, dan anehnya, hampir tidak signifikan dalam hal struktur galaksi kita saat ini. Mungkin penting untuk pembentukan galaksi, tapi itu sudah lama sekali. Ini bukan alasan saat ini kami memutar, dan itu bukan alasan kami tetap berada di orbit galaksi. Jika lenyap atau dikeluarkan besok, tidak ada yang akan berubah kecuali sedikit bintang di pusat galaksi yang secara langsung mengorbit BH. Kami tidak berada di dekat sana. Kami berada di lengan spiral.

Intinya adalah, jika BH pusat menghilang atau meninggalkan galaksi kita, kita dan keturunan kita tidak akan pernah menyadarinya, kecuali perubahan emisi sinar-X dari wilayah itu (seperti yang dideteksi oleh teleskop radio), dan beberapa sangat redup bintang di wilayah itu bergerak sedikit berbeda selama ribuan tahun. Itu saja.

Tetapi seperti yang dijelaskan oleh jawaban lain, lubang hitam membutuhkan waktu yang sangat lama untuk menguap, sehingga dalam kenyataannya, dua hal akan terjadi:

• Pada skala waktu miliaran hingga triliunan tahun Pada titik tertentu galaksi Bima Sakti / Andromeda (atau galaksi penerus) akan menyimpan, menggabungkan, atau mengeluarkan BH pusatnya. Peristiwa ini tidak akan menjadi 'akhir' dari galaksi atau bintang-bintang di dalamnya, meskipun galaksi gabungan mungkin tidak akan berbentuk spiral; galaksi gabungan adalah hal biasa. Galaksi gabungan akan menetap dan segalanya akan berlanjut.

• Pada skala waktu di luar pemahaman manusia (segi empat demi empat tahun) Jika alam semesta kita masih ada dalam strukturnya saat ini dan model standar dan kosmologi standar hampir tepat, BH pusat akhirnya akan menguap. Tetapi galaksi (dan semua galaksi, dan sebagian besar materi) akan membusuk lama, lama, jauh sebelum itu bisa terjadi.

Lubang hitam makroskopis tidak dapat menyusut selama sumber radiasi (seperti galaksi lain) terlihat. Radiasi Hawking sangat lemah; lubang hitam disebut hitam karena suatu alasan. Sebenarnya radiasi Hawking sudah lebih besar dari radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik saja untuk lubang hitam lebih berat dari bulan. Ini hanya fungsi suhu: Latar belakang alam semesta memiliki suhu 2,72 K - untuk memancarkan lebih banyak radiasi daripada menyerap, lubang hitam harus lebih panas, yang membutuhkan massa lebih kecil daripada bulan . Lubang hitam massa surya memiliki suhu rendah dalam urutan 6E-8 K besarnya. Itu berarti bahwa bahkan jika tidak ada masalah apa pun, ia dapat menyerap dan tidak ada sumber radiasi spesifik, lubang hitam besar masih akan tumbuh, bukan menyusut.

Dalam kasus Sagitarius A * ada banyak materi dan radiasi di sekitarnya, yaitu galaksi kita, yang pada akhirnya akan jatuh ke dalam lubang hitam, jika dibiarkan tidak terganggu untuk waktu yang cukup lama. Lubang hitam masif super duper yang dihasilkan akan menjadi super duper dingin (sekitar E-19K, memberi atau menerima beberapa pesanan besar) dan dapat memberi makan bahkan dari latar belakang gelombang mikro yang semakin dingin untuk waktu yang lama. Hanya ketika semuanya telah diserap atau menghilang di luar cakrawala peristiwa, barulah ia dapat mulai menyusut sama sekali. Dan karena sangat dingin, ia akan menyusut dengan sangat lambat.

Lebih mungkin bahwa peristiwa lain akan mendahului penguapan ini. Makalah ini menjelaskan bagaimana di masa depan yang jauh - katakanlah, 100 miliar tahun - percepatan perluasan alam semesta akan membuat kita terdampar di pulau yang terikat secara gravitasi dari kelompok lokal kita, karena segala sesuatu yang lain "meluas".

Pada titik tertentu lubang hitam di pulau ini akan menyerap semua materi di sekitarnya sampai hanya lubang hitam yang mengorbit yang tersisa. Mereka akhirnya akan jatuh ke satu sama lain karena mereka kehilangan energi kinetik melalui gelombang gravitasi. Skenario akhir adalah lubang hitam raksasa tunggal yang berputar sangat cepat (membuat perkiraan suhu lebih sulit). Dapat dibayangkan bahwa pada titik tertentu dalam proses ini, radiasi latar akan menjadi lebih dingin daripada lubang hitam sehingga lubang hitam yang semakin masif akhirnya mulai menguap. Sangat sangat sangat lambat.

Penguapan lubang hitam super besar akan memakan waktu milyaran tahun dan dengan demikian daya tarik gravitasi akan melemah dalam waktu yang sangat lama. Ini akan menghasilkan perluasan galaksi dan semua sistem bintang dan gas akan menyebar di alam semesta. Tetapi radiasi Hawking adalah proses yang sangat lambat, bahkan mungkin sampai saat itu semua bahan bakar bintang-bintang akan terbakar (hidrogen) yang menghasilkan kegelapan total.