¿Por qué el centro de nuestra galaxia es tan brillante cuando hay un agujero negro supermasivo en el medio?

En primer lugar, la imagen de arriba no es una foto real de la Vía Láctea. Vivimos en el disco galáctico, por lo que no podemos tener una vista casi de frente de la galaxia como esa. Además, el centro galáctico está oscurecido por el polvo galáctico. Tenemos una visión mucho más clara del centro galáctico en la longitud de onda infrarroja.

Ahora a tu pregunta. El centro galáctico es brillante simplemente porque hay muchas estrellas empacadas allí. La densidad numérica de estrellas en el bulto es alta. Me temo que nuestro agujero negro supermasivo, Sgr A *, no tiene importancia en términos de brillo.

PERO

Este no es siempre el caso. En galaxias más interesantes, el agujero negro supermasivo central está siendo alimentado por su huésped, y a medida que aumenta la masa del gas galáctico o la interacción cercana con las estrellas cercanas, se genera mucho calor. Y por “mucho” quiero decir que puede eclipsar fácilmente a toda la galaxia. De hecho, estos cuásares son los objetos más enérgicos del universo. Son tan luminosos que podemos verlos literalmente a través del final del universo observable.

Nuestro Sgr A * puede parecer aburrido y domesticado ahora, pero hubo un momento en que pasó por una fase activa y fue extremadamente luminoso. De hecho, así es como pensamos que crecen todos los agujeros negros supermasivos.

No, no es. Hay alrededor de 125 cúmulos globulares que forman un halo alrededor del centro. Cada uno de estos tiene 100 de miles de estrellas. Si no fueran parte de la Vía Láctea, cada una sería una galaxia elíptica enana por sí misma. Las siguientes son las nubes de estrellas y las nebulosas.
La mayoría de las estrellas de la Vía Láctea están en la dirección general de nuestro centro galáctico.

Es aquí donde entra el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. ¿Por qué crees que la mayoría de las estrellas están alrededor del centro? Se debe al efecto del agujero negro supermasivo en el centro. Ahora, con respecto a por qué es brillante cuando incluso la luz no puede escapar. Solo los rayos de luz que pasan lo suficientemente cerca del agujero negro quedan atrapados y no pueden escapar. Por lo tanto, la región alrededor del agujero negro es un disco oscuro.
Los rayos de luz que pasan un poco más lejos no quedan atrapados, pero se doblan por la gravedad del agujero negro.

Lo que esto significa es que las estrellas alrededor del centro no están lo suficientemente cerca del agujero negro como para que su luz quede atrapada. Entonces, la salida combinada de luz de las estrellas cercanas al centro hace que los centros Galaxy sean extraordinariamente brillantes incluso con la presencia del agujero negro presence

Tienes razón al decir que la luz no puede escapar de un agujero negro. Sin embargo, un agujero negro es pequeño en comparación con una galaxia. normalmente un agujero negro es muy pequeño, más pequeño que una estrella; un agujero negro normalmente tiene la masa de una estrella, pero esa masa en un espacio del tamaño de una estrella solo produce una estrella, no un agujero negro. Incluso el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia es más pequeño que nuestro sistema solar.
Con una imagen de la galaxia, ni siquiera ves estrellas individuales. hay demasiados. Usted ve más de una distribución de densidad, con áreas de estrellas más densas que son más brillantes que las áreas de menos estrellas. El agujero negro supermasivo tiene un radio de 41 segundos luz. toda la galaxia tiene un radio de 100000 años luz, o ~ 3,153,600,000,000 segundos luz. El agujero negro es minúsculo en comparación, y no sería visible.
La razón por la que ves el punto brillante en el centro es que la densidad de estrellas es mucho más alta allí. Esto significa que hay una densidad mucho más alta de materia luminosa allí y, por lo tanto, es más brillante que el resto de la galaxia.

Permítanme decir primero que no soy un experto en astrofísica. Según tengo entendido, los agujeros negros súper masivos en el centro de muchas galaxias son alimentados por el gas de las estrellas que lo rodean. A medida que el gas se tira hacia el agujero negro, parte de él pasa más allá del horizonte de eventos y, dado que la gravedad es tan fuerte en el horizonte de eventos y más allá de ese punto, nada, incluida la luz, puede escapar. Sin embargo, justo afuera del horizonte de eventos, hay toneladas de gas y partículas que son arrastradas hacia el agujero negro pero que no logran entrar. Esta nube de gas comienza a orbitar el agujero negro a súper velocidades y debido a la velocidad de la órbita y la intensidad de las interacciones magnéticas se convierte en plasma súper caliente que luego se dispara desde los dos polos magnéticos al norte y al sur. Estos chorros de plasma se mueven a millones de millas por hora y tienen millones de grados de temperatura, este gas supercalentado emite luz y se dispara a grandes distancias. Entonces, aunque ninguna luz puede escapar del horizonte de eventos, parte del gas que está alrededor de un agujero negro se extrae tan rápido que se calienta y emite luz. Allí, los chorros de plasma calientan el gas circundante en el vecindario del agujero negro durante muchos millones de millas y este gas calentado puede emitir luz.

Dicho esto, la mayor parte de la luz que ves en las fotos de galaxias no proviene directamente del agujero negro en el centro. Es de los miles de millones de estrellas que orbitan el centro de la Galaxia. Debido a que es más denso en el centro de cualquier galaxia, que es lo que lleva a que haya un agujero negro supermasivo allí en primer lugar, la concentración de estrellas es más alta hacia el centro. Todas esas estrellas en una proximidad relativamente cercana es lo que hace que el centro sea la parte más brillante. Espero que la respuesta no sea demasiado terrible, especialmente el centro del sitio, es mi primera.

Si es cierto que hay un Agujero Negro (ya que la existencia está en el camino) en el Centro, entonces puede existir la posibilidad de que sea brillante …

Como el agujero negro es pequeño en comparación con las estrellas y el planeta, llevan una masa mucho mayor que las estrellas. Tienen sus horizontes y su súper atracción gravitacional /

Todas las partículas succionadas apuntan a la misma área pequeña creando colisiones y aumentando enormemente la densidad de partículas en el espacio allí. Cuando las partículas golpean el horizonte, se distorsionan por el espacio distorsionado y el tiempo, cambiando su forma. La distorsión causa cada liberación de alta energía. Cuando las partículas están más allá del horizonte, lo siguiente puede ser la razón del Brillo.

1) Área de alta densidad causada por la extracción de materia (estrellas, etc.) en el horizonte.

2) El cambio de forma o distorsión de partículas en el horizonte

3) como la fuerza gravitacional es inversamente proporcional a la distancia. Cuando se extraen partículas, su colisión provoca energía / luz que necesita mucha gravedad para ser arrastrada, escapando así.

La idea de Hawking es una propuesta para resolver una crisis importante en la física de los agujeros negros, lo que se ha llamado la “paradoja del cortafuegos / información”. Se sabe desde hace un tiempo que los agujeros negros conservan información de la materia que cae. (Ver ejemplo anterior de Albert y Simon comiendo comida chatarra): todo lo que entra en un agujero negro se ha ido para siempre … Mas o menos. La metáfora que más me gusta es pensar en una enciclopedia y todo el conocimiento que contiene. Tirarlo a un agujero negro es como tirarlo a un horno … Del horno sale una gran pila de cenizas de la enciclopedia que, en teoría, podría reconstruirse átomo por átomo para volver a ser una enciclopedia. En la práctica, sin embargo, esto es más que difícil.

¡Este argumento (llamado “holografía” h se ha mantenido realmente bien! Pero … ¡se viola que viola una de las tres leyes inquebrantables de la física cuántica! Una solución propuesta bien conocida para este conflicto es el hipotético “firewall de agujero negro” que argumenta la enciclopedia nunca llega al centro del horno, simplemente “incinera” en la entrada del horno (el “horizonte de eventos”).

Ayer, Hawking propuso su propia solución en la que ha estado trabajando con Andy Strominger. Argumenta que la información de la enciclopedia se conserva porque las cenizas son una “super traducción” de la enciclopedia original. Entonces, ¿qué demonios es una super traducción? En “álgebra grupal”, las traducciones son simplemente cómo un grupo “se mueve” a lo largo de alguna dimensión definida: pararse a 3 metros de la pared. Ahora camina hacia la pared. ¡Felicidades! Acaba de “traducir” a lo largo de una sola dimensión del espacio.

Una súper traducción es mucho más sofisticada técnicamente que eso, pero es el mismo principio básico. Tiene simetría, y eso es muy importante. La simetría significa que puedes caminar hacia la pared, o la pared puede moverse hacia ti. No hace dif.) Hawking argumenta que las “cenizas” son súper traducciones del contenido de información de la enciclopedia en caída. Debido a las simetrías inherentes a ese objeto matemático, el uso de un enfoque de súper traducción puede resolver las desagradables paradojas.

Descargo de responsabilidad: no soy astrofísico. Yo (como se indica en la biografía anterior) solo he leído muchos libros sobre el tema. Mi respuesta probablemente sea defectuosa de alguna manera, y si es así, siéntase libre de descartarla para alguien con un título.

En la imagen dada, este brillo probablemente proviene de la mayor densidad de estrellas que se acumulan cerca del centro de las galaxias. Sin embargo, hay explicaciones alternativas para los agujeros negros brillantes.

Los agujeros negros en sí mismos definitivamente no son lo primero que alguien pensaría como una fuente de luz. Sin embargo, los agujeros negros se convierten en algunos de los objetos más brillantes del universo cuando comienzan a “alimentarse” de grandes cantidades de materia. Cuando esto sucede, los agujeros negros pueden formar un disco de acreción, que es básicamente la materia que se acumula a lo largo del eje de un agujero negro (el eje de su giro). Cuando las estrellas colapsan en agujeros negros, tanto su giro como su poder magnético aumentan (el giro aumenta debido al principio de la velocidad angular, al igual que una bailarina se acelera cuando tira de sus brazos). Entonces, cuando esta materia se forma en un disco de acreción, queda sujeta a las poderosas fuerzas del giro del agujero negro y los campos magnéticos. La fricción de todas estas partículas que se rozan entre sí también contribuye, creando una gran franja de partículas altamente cargadas.

Estas partículas quieren escapar del agujero negro, pero al alejarse del agujero negro a lo largo de su eje de giro lo empujan directamente al disco de acreción, bloqueando su escape. En cambio, se escapa a lo largo de un eje perpendicular al disco de acreción. Si lo describiera visualmente, sería como pegar dos linternas entre sí, de punta a punta. Cuando esto ocurre, el haz de energía resultante se denomina explosión de rayos gamma (GRB). Es probablemente la forma de poder más altamente concentrada en el universo, comparable a la estrella de la muerte. Como dije antes, lo más probable es que sea solo la propensión de las estrellas ubicadas en el centro de la galaxia, pero no pude evitar describir este increíble fenómeno natural.

A medida que te acercas al centro de cualquier galaxia, las estrellas también se juntan, lo que explica el aumento del brillo más cerca del centro. Es muy probable que los planetas que orbitan una estrella cerca del centro no tengan ningún cielo oscuro y los cielos sean brillantes con estrellas. La temperatura ambiente cerca del centro de la galaxia también debería ser mucho más alta que en las espirales externas menos densas. Lo que sugiere que la vida puede tener muchas más posibilidades de existir allí.
Ahora se cree que los enormes agujeros negros masivos son la razón por la que existen galaxias. A medida que estas singularidades se vuelven más masivas, atraen más material hacia sus pozos gravitacionales o más cerca de ellos. Se cree que el que está en el centro de nuestra propia galaxia puede haberse quedado en silencio recientemente con muy poco combustible disponible para alimentarlo y ahora parece haberse vuelto a encender.
Sin embargo, incluso con toda la masa (40 mil millones de estrellas estimadas) dentro de la galaxia, no parece haber un lugar lo suficientemente cerca como para mantener la galaxia unida. Algo más está en el trabajo. Es por eso que se ha teorizado la existencia de Dark Matter y Dark Energy.

Creo que te relacionas supermasivo con el tamaño. Cuando algo es supermasivo, no tiene que ser también de gran tamaño. Un agujero negro es una gran definición para algo que es supermasivo. Tiene una masa enorme, pero esto no significa que tenga que ser de un tamaño descomunal también. La mayoría de los agujeros negros son en realidad muy pequeños en comparación con cosas como las estrellas. Como dijiste, los centros de las galaxias son más brillantes que cualquier otra parte de la galaxia. Esto se debe a que las estrellas se sienten atraídas por el agujero negro súper masivo, por lo que hay más estrellas más cerca del agujero negro que las que están más lejos del agujero negro. Esto es lo que crea la luz muy densa y brillante que proviene del centro de una galaxia. El disco de acreción de un agujero negro también puede producir fotones en el espectro visible, pero la mayoría de los fotones del disco de acreción debido a la radiación sincrotrón tienen longitudes de onda mucho más pequeñas (y, por lo tanto, energías mucho más altas) que los fotones en el espectro visible.

La gravedad de un agujero negro es enormemente poderosa … ¡pero su radio es sarcásticamente muy pequeño!
¡El agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia solo tiene un radio como nuestro sistema solar!
¿Qué sucedería si se le da materia y energía más de lo que el agujero negro puede absorber a la vez? Se volverá más luminoso.
Además … hay galaxias que son abrumadoramente brillantes y es una fuente muy activa de rayos de radio. Se llaman cuásares e incluso tienen un agujero negro en el centro que tiene una característica súper luminosa.

Los agujeros negros tienen campos gravitacionales masivos, de modo que cada partícula de gas que corre hacia ellos se acelera a casi la velocidad de la luz. Imagine una nube de, por ejemplo, gas de hidrógeno que cae en un agujero negro: todas las partículas comienzan a acelerarse, chocando entre sí y el gas se calienta mucho, tanto que comienza a emitir radiación. Toda la radiación emitida antes de que el gas ingrese al horizonte de eventos puede escapar, y por eso los agujeros negros son, en presencia de materia a su alrededor, efectivamente muy brillantes.

No soy un genio y solo sé un poco sobre los agujeros negros, pero tengo una teoría. La gravedad en un agujero negro es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Eso es porque la gravedad atrae a los fotones. Entonces, en mi opinión, parecería brillante porque la luz se está arrastrando hacia el centro de la galaxia. La luz solo se introduce completamente en el agujero negro en el horizonte de eventos. La luz podría ser arrastrada hacia el campo gravitacional del agujero negro. Sin embargo, si no pasara el horizonte de eventos, la gravedad mantendría la luz en el centro de la galaxia, haciendo que el centro de la galaxia sea el más brillante. Ahora tenga en cuenta que esta es solo mi teoría, y no una respuesta científica comprobada.

Aunque el agujero negro es masivo, el tamaño del agujero negro es muy pequeño en comparación con su galaxia. Y el centro de la galaxia contiene más estrellas que la parte externa de la galaxia. Lo que te da la impresión de que la galaxia es muy brillante en el centro.

Mire la imagen a continuación, el tamaño del agujero negro, que tiene solo 4 días luz de diámetro (el diámetro de la vía láctea es de 100,000 años luz ), por lo que aproximadamente el tamaño del agujero negro es 1/10000000 de su galaxia.

Un ejemplo puede dar una respuesta simple a esta pregunta: los agujeros negros son absorbentes de luz, ese es el concepto de agujero negro, así que volviendo a la pregunta, en el centro de cada galaxia hay un agujero negro situado para que absorba la luz y también adhiere luz, absorbe estrellas y otras luces que le emiten partículas de acuerdo con su tamaño, por lo que cada partícula de luz cerca de ella es atraída por su gravedad (propiedad de flexión del espacio-tiempo) y las partículas de luz se recogen en el centro y es por eso que hay más luz en el centro de la galaxia

Sí, hay un agujero negro supermasivo en el medio de esa bola brillante.

La cosa es que una galaxia es grande. Realmente grande. Ese agujero negro supermasivo es como una pequeña mancha en esa imagen. Se llama “supermasivo” porque es más grande que los agujeros negros habituales, pero no se compara con el tamaño de una galaxia.

básicamente en términos simples: agujero negro masivo, las cosas caen hacia él debido a la gravedad y estas cosas se aceleran. Cuando las cosas se aceleran, se calientan y liberan energía, esta energía es radiación electromagnética (también conocida como luz), así que un gran agujero negro = más brillante. La luz que está viendo no son las partículas o la luz después de pasar el horizonte de eventos, sino más bien cuando todavía está cayendo hacia él.

El agujero negro está oculto por dentro. Lo que ves son asuntos (la mayoría están en forma de gas) arrastrados por la gravedad del agujero negro, girando a su alrededor a gran velocidad, chocando. La fricción creó calor, y es el gas calentado el que irradia luz.

Esos gases luminosos no están en la “zona muerta”. La luz es segura para escapar del agujero negro.

Los agujeros negros pueden ser extremadamente brillantes por la energía liberada por la materia que cae en ellos. Eso es un quásar, el brillante disco de acreción alrededor de un agujero negro muy masivo. Cosas similares suceden a menor escala en un núcleo galáctico activo.

Pero la mayor parte del brillo de los núcleos galácticos se debe a estrellas ordinarias que están muy densamente empaquetadas.

Algunas respuestas engañosas aquí. La simple verdad es que hay muchas estrellas brillantes entre nosotros y el centro, eso es lo que vemos. Hay muchos más en la dirección del plano galáctico y particularmente hacia el centro, y muchos menos hacia el “norte y sur” galáctico, por lo que el avión parece una banda brillante a lo largo del cielo nocturno, la Vía Láctea.

El centro de la Vía Láctea es tan brillante porque hay muchas estrellas orbitando el agujero negro. Encontré un fascinante video de lapso de tiempo de varias estrellas orbitando algo en el medio, pero no había nada allí excepto sonerhibg muy masivo y sin emitir ninguna luz.