¿Es posible que no haya una masa significativa dentro del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea? ¿Hay alguna ecuación relacionada con la órbita en un sistema sin masa que domine centralmente?

Podría responder esta pregunta con cierta autoridad. Actualmente estoy trabajando en el monitoreo del Super Massive Black Hole en el centro de la galaxia.

En los años 90, la gente tenía dudas sobre qué residiría en el centro de la Galaxia (que se llama Sgr A *). ¿Podría ser un agujero negro masivo, o es un grupo de estrellas altamente densas, o es algo más?

Este problema se resolvió en 2002 cuando mi antiguo colega Rainer Schoedel publicó observaciones de una estrella S2 que es la estrella más cercana a Sgr A *. S2 es una estrella con el período de órbita más pequeño alrededor de Sgr A * y después de observarla durante más de 10 años, pudieron ajustar órbitas muy precisas. [Ver imágenes]
[ Órbitas ajustadas de dos estrellas cercanas cerca de Sgr A * S2 y S102 ]

[ Imagen de infrarrojo cercano de las dos estrellas y Sgr A * ]

A partir de estas observaciones, se dedujo la masa y el tamaño de Sgr A *, que fue [matemática] 2.6 \ veces 10 ^ 6 M \ odot [/ matemática] confinada dentro de una región tan pequeña como 120 UA. Otras observaciones de la estrella S14 mejoraron estos números a [matemáticas] 4.1 \ veces 10 ^ 6 M \ odot [/ matemáticas] y 45 UA.


[ Órbitas de estrellas alrededor de Sgr A * ]

Comparemos esto con algo con lo que estamos un poco familiarizados, nuestro sistema solar. La distancia (promedio) entre el Sol y Neptuno es de aproximadamente 30 UA. Ahora imagine tener pocos millones de estrellas dentro de esa región. Es imposible tener una configuración estable de un millón de estrellas en esa pequeña región. Definitivamente es algún tipo de fuente compacta. ¿Podría ser una colección de muchas fuentes compactas, como estrellas de neutrones o agujeros negros de masa estelar / intermedia? Incluso si fuera así, debido a la fuerte gravedad, sufrirán colisiones y fusiones para formar un agujero negro súper masivo (en muy poco tiempo). Entonces, esto solo deja un posible candidato: un agujero negro súper masivo .

La razón principal por la que estamos seguros de que hay un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea es que la distribución de masa en el centro galáctico no es compatible con una alta concentración de masa de estrellas que orbitan entre sí. Un cúmulo de estrellas muy denso en el centro galáctico no formaría una configuración estable, y se disiparía rápidamente arrojando a sus miembros constituyentes a través de sus interacciones gravitacionales mutuas.

Este es un buen ejemplo del problema del cuerpo n.

Además, podemos observar signos de otros agujeros negros supermasivos en otras galaxias (por ejemplo, núcleos galácticos activos), por lo que no es irrazonable que podamos encontrar uno en la Vía Láctea.

Por lo que he leído, los agujeros negros galácticos tienen aproximadamente del uno al dos por ciento de una masa de una galaxia. La suposición de que una masa tan pequeña controla una galaxia me parece errónea. Quizás la “masa controladora de una galaxia se encuentra en su centro y luego el disco alrededor del centro es su” masa en órbita “. Y luego está el halo de Materia Oscura. No he leído un modelo de gravedad que tenga sentido todavía …

Una cosa que he observado en las estadísticas del Sistema Solar es que los cuerpos orbitan a otros cuerpos en la raíz cuadrada de sus masas. Si el super en el centro del MW. son dos mil millones de masas solares, entonces su poder de aceleración (orbital) sería de 44.721 soles. Podemos ver esto en una comparación de la velocidad orbital de Luna alrededor de la Tierra con la de Io alrededor de Júpiter. Ambos están a la misma distancia de sus primarias. La velocidad orbital de Luna es de 2,295 mph. Júpiter es aproximadamente 317 veces más masivo que la Tierra y el cuadrado de eso es 17.8. Por lo tanto, la velocidad orbital de Io es cercana a 17.8 x 2,295 mph, o 40,861 mph. En realidad, Io está a unas 20,000 millas más cerca de Júpiter, pero esta ecuación funciona al probar en otros cuerpos …

Es una contradicción en términos de que algo sea supermasivo, pero que no tenga una masa significativa.

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