De una forma u otra, la luminosidad de un cuásar se correlaciona con su masa central de “agujero negro”, pero no estoy seguro si el aumento de la masa de BH = aumento de la luminosidad , o si es al revés (la luminosidad aumenta a medida que disminuye la masa de BH ).
Según el artículo de Wikipedia Radiación Hawking, la luminosidad del BH en sí sigue la “ley de poder” de Stefan – Boltzmann – Schwarzschild – Hawking (SBSH):
[matemáticas] {\ displaystyle P = {\ frac {\ hbar c ^ {6}} {15360 \ pi G ^ {2} M ^ {2}}}} [/ matemáticas]
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donde P es la salida de energía, ħ es la constante de Planck reducida, c es la velocidad de la luz y G es la constante gravitacional.
Sin una explicación de dónde proviene el “factor fudge” (15 360), esto dice que la “luminosidad” P [matemática] _ {BH} [/ matemática] es inversamente proporcional a la masa de BH, es decir, una masa de BH más baja = más alta luminosidad.
Por ejemplo, una masa de BH de 0.00006 kg, aproximadamente 3 000 veces la masa del BH más pequeño posible (la masa de Planck, ≈ 22 µg), con esta fórmula produciría una “luminosidad” de ≈ 10 [matemáticas] ^ {41} [/ math] W (aunque por un tiempo muy corto).
Y, según el artículo de Wikipedia Quasar:
Los cuásares más potentes tienen luminosidades superiores a 10 [matemáticas] ^ {41} [/ matemáticas] W.
Negrita énfasis agregado. Por lo tanto, parece que, en teoría, tanto para un “micro” BH como para los “quásares más poderosos”, la potencia puede aterrizar en el mismo estadio, aproximadamente 10 [matemáticas] ^ {41} [/ matemáticas] W.
Cosas poderosas Pero un cuásar no es solo un “agujero negro supermasivo”, sino que incluye una parte considerable de una masa “en caída” en órbita muy rápida. De www.teachastronomy.com, página The Quasar Power Source:
Ninguna radiación puede escapar del horizonte de eventos de un agujero negro. Sin embargo, el material que está cayendo se acelerará y emitirá grandes cantidades de radiación . La región alrededor de un agujero negro supermasivo es un enorme acelerador de partículas, que convierte la energía potencial del material que cae en radiación y la energía cinética de las partículas relativistas que fluyen. Este proceso es muy eficiente. En principio, un agujero negro giratorio puede convertir del 20% al 30% de la masa que cae en energía pura , suficiente para explicar la enorme luminosidad de los cuásares.
Negrita énfasis agregado.
Parece que estamos tratando con dos fuentes diferentes de “luminosidad”:
- El “agujero negro” propiamente dicho , donde menos masa = mayor luminosidad, y
- El quasar “disco de acreción”, donde más masa = mayor luminosidad.
Imagen del Quasar Centaurus A (NGC 5128) obtenida de www.nasa.gov, página Bright Galaxy Centaurus A. Título original:
Centaurus A es la quinta galaxia más brillante en el cielo, lo que lo convierte en un objetivo ideal para los astrónomos aficionados, y es famosa por el carril de polvo en su centro y un chorro gigante que se aleja del agujero negro supermasivo en su centro. Cen A es una galaxia activa a unos 12 millones de años luz de la Tierra.
