¿Qué papel, si alguno, juegan los agujeros negros supermasivos en la formación de galaxias?

Cuando una galaxia tiene un agujero negro supermasivo en su centro, generalmente este agujero negro está en proceso de alimentación intensa, consumiendo el gas y el polvo que existe en el centro de la galaxia. Estos tipos de agujeros negros se denominan AGN o Active Galaxy Nucleus.

La característica principal de estos AGN es que producen un par de chorros en la dirección opuesta. Ocurre cuando la materia que cae se acelera hacia el horizonte de eventos a una velocidad muy alta, y se vuelve muy enérgica y caliente. Parte de esta materia se ve envuelta por el agujero negro y el resto es expulsado en chorros (alineados con el momento angular del agujero negro) a velocidades relativistas (cercanas a la velocidad de la luz).

Por lo general, en esta situación, estos chorros eventualmente cesan la capacidad de la galaxia para formar estrellas, porque para comenzar el proceso de formación de estrellas, el gas utilizado como materia prima en la formación de estrellas debe estar relativamente frío y estos chorros terminan calentándolo. , revolviendo todo el asunto demasiado. Entonces, generalmente, los AGN evitan la formación de estrellas en una galaxia.

Por lo general, funciona de esta manera, pero no siempre.

Recientemente, el telescopio ALMA reunió algunos datos de una sola galaxia en un conglomerado a unos 7 mil millones de años luz de nuestro sistema solar, esta galaxia tiene un AGN en su centro.

Los datos mostraron que en el borde de las señales de radio hay largas cadenas de gas molecular frío y condensado de aproximadamente 80k años luz de longitud que se extiende a ambos lados, empuñando suficiente materia para generar unos 10 mil millones de soles.

Este resultado nos muestra que el papel general de un SMBH en el centro de la galaxia es controlar la formación de estrellas (y mantenerlas organizadas gravitacionalmente), y también nos muestra que no siempre evita la formación de estrellas. estrellas, ya que pudimos establecer una relación causal entre los AGN y la abundancia de gas frío para la generación de estrellas. También muestra que el agujero negro funciona como un controlador de temperatura de galaxia.

También es interesante pensar que esos agujeros negros súper masivos en realidad están ayudando a la formación de estrellas para un mayor consumo, es decir, están criando alimentos para ellos mismos.

Se cree que hay un agujero negro supermasivo en el centro de la mayoría de las galaxias, pero la siguiente es una pregunta abierta:

¿Qué fue primero el agujero negro o la galaxia?

Según Wikipedia, existen varias hipótesis para los mecanismos de formación de agujeros negros supermasivos

La hipótesis más obvia es que las semillas son agujeros negros de decenas o quizás cientos de masas solares que quedan atrás por las explosiones de estrellas masivas y crecen por la acumulación de materia. Otro modelo involucra una gran nube de gas en el período antes de que las primeras estrellas se formaran colapsando en una “cuasi-estrella” y luego un agujero negro de inicialmente solo alrededor de ~ 20 masas solares.

Si el agujero negro vino primero, entonces puede tener un papel vital en la formación de galaxias. Por otro lado, si el agujero negro es solo el resultado inevitable de la concentración de materia en el centro de una galaxia, entonces es probable que sea una característica incidental. La conclusión es que no lo sabemos en este momento.

  • La explicación observacional es muy difícil de dar, pero desde el punto de vista computacional, se ha observado en los códigos semianalíticos de formación de galaxias que el agujero negro supermasivo tiene efectos influyentes en la velocidad de enfriamiento del gas neutro durante la formación de galaxias, que llamamos mecanismo de retroalimentación como modo de radio y modos de cuásar en halos masivos de materia oscura.

No lo sabemos

El problema es que la formación de galaxias ocurrió en las “edades oscuras”. Sucedió después de que ocurrió el CMB, pero antes de las primeras estrellas. Debido a que no hay luz, no podemos ver directamente lo que sucedió, pero estamos tratando de armar el rompecabezas para descubrir cuidadosamente las secuelas.

Déle otros cinco años más o menos, y tendremos una mejor respuesta.

Ninguno, no existen: la respuesta de Autymn Castleton a ¿Nuestro universo se está formando a partir de la energía que surge de un agujero blanco y, si es así, nuestro agujero negro principal se quedará sin gas?

Galaxia

Como resultado, las masas de materia bariónica comenzaron a condensarse dentro de los halos de materia oscura fría. [89] [90] Estas estructuras primordiales eventualmente se convertirían en las galaxias que vemos hoy.

El proceso detallado por el cual ocurrió la formación de galaxias tan temprana es una gran pregunta abierta en astronomía. Las teorías podrían dividirse en dos categorías: de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba. En las teorías de arriba hacia abajo (como el modelo Eggen-Lynden-Bell-Sandage [ELS]), las protogalaxias se forman en un colapso simultáneo a gran escala que dura unos cien millones de años. [94] En las teorías de abajo hacia arriba (como el modelo Searle-Zinn [SZ]), se forman primero pequeñas estructuras como los cúmulos globulares, y luego varios de estos cuerpos se acumulan para formar una galaxia más grande. [95]

El colapso central calienta un poco el medio intragaláctico para que las estrellas no puedan condensarse. Pero para entonces, la nebulosa ya se ha condensado.

Se dice que los agujeros negros obtienen información física y que esa información se irradia, lo cual es una paradoja. Sin embargo, creo que las galaxias comen información sobre los agujeros negros (ya que los agujeros negros se atraen a muchas cosas debido a la súper gravedad) y creo que la información de un agujero negro sería suficiente para que se diga que tienen galaxias de gravitación adicionales, o la materia oscura.

Creo que un agujero negro come información, y el desperdicio es lo que llamamos materia oscura. La gravedad, creo, se origina en los altos niveles entrópicos (cuanta más materia, energía, más información que tenga, más gravedad obtiene), y creo que hay un límite en la cantidad de información.

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