Entonces, estaba viendo este programa en Netflix sobre agujeros negros supermasivos. No me di cuenta de que los astrónomos se sorprendieron al encontrar estos agujeros negros en el centro de las galaxias, porque no puedo imaginar cómo funcionaban los modelos de los centros de las galaxias sin estos agujeros negros. En mi cabeza, cuando imagino el centro de una galaxia sin un agujero negro, imagino las estrellas en el centro tirando unas de otras de una manera que sacaría a sus compañeras de forma bastante caótica de sus bonitas órbitas elípticas/circulares. Y, cuando empiezo a pensar en los orígenes de la galaxia, no puedo ver estos núcleos caóticos generando estas órbitas relativamente largas y estables en los bordes exteriores. Entonces, como dice el título, ¿cómo funcionaron estos modelos? ¿Cómo las estrellas múltiples forman órbitas estables alrededor de la nada? a pesar de que los demás tiran de sus órbitas? Otra forma de preguntar esto sería, ¿cómo es posible que varias estrellas formen órbitas estables alrededor de la nada?".
Ahora, estoy seguro de que alguien preguntará: "¿Quién dijo que formaron sus órbitas alrededor de 'nada'?". A lo que mi respuesta es el científico que estaba en el "Equipo Nuker" que descubrió el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia de Andrómeda. . Aunque, para ser justos, no dijo que creían que no había "nada" en el centro de las galaxias antes de que se encontraran los agujeros negros; ella dijo que creían que solo había polvo y gas en el centro. Razoné que si la gravedad del polvo y el gas no era lo suficientemente fuerte como para arrastrarse hacia el planeta/estrella/etc., entonces ciertamente no estaba ejerciendo suficiente gravedad para mantener en su lugar a las estrellas internas de una galaxia; por lo tanto, mi "nada". Entonces, si estaban equivocados y los astrónomos NO creyeron esto, dejen un comentario diciendo lo que sí creyeron.
Las estrellas de la galaxia en realidad no orbitan el agujero negro en el centro de la galaxia. Todos giran alrededor de un centro de gravedad común. Obviamente, gran parte de la masa está en el agujero negro, y el centro de gravedad muy probablemente podría estar dentro del horizonte de eventos del agujero negro, pero no es obligatorio.
Busque aquí una animación genial de Plutón y Caronte orbitando un centro de masa que claramente no está en el centro de Plutón.
Si tenemos un cuerpo que es mucho más masivo que los otros cuerpos, el centro de masa claramente estará fuertemente ponderado (literalmente) hacia el centro del cuerpo masivo. Pero hipotéticamente podríamos tener un montón de estrellas de masa similar orbitando un centro de gravedad común sin que ninguna estrella en particular esté en el centro.
De manera similar, podría tener un sistema de estrellas de baja masa orbitando libremente entre sí, entonces todo el sistema podría estar orbitando una sola estrella de gran masa. Entonces, las estrellas de baja masa orbitarían rápidamente un centro de gravedad común, luego todo el sistema de baja masa y la estrella de alta masa orbitarían lentamente ese centro de gravedad común.
Si la masa total de las estrellas de baja masa fuera similar a la masa de la estrella de alta masa, la estrella y el sistema estelar parecerían estar orbitando el espacio vacío, mientras que todas las estrellas del sistema estelar parecerían estar orbitando un espacio vacío. espacio vacío que está orbitando el espacio vacío anterior.
No hay ningún requisito para un agujero negro central en un sentido dinámico. No se sabe que muchas galaxias tengan una, o si la tienen, su masa es relativamente pequeña.
La influencia gravitacional del SMBH puede ser bastante insignificante a distancias que son solo una pequeña fracción del tamaño de una galaxia. Lo que quiero decir con esto es que digamos que el BH en el centro de la Vía Láctea es de 4 millones de masas solares. Bueno, solo tienes que alejarte una corta distancia del centro antes de que una esfera en ese radio contenga mucha más masa en estrellas, gas y tal vez materia oscura. El teorema de la capa nos dice que (para una distribución simétrica) un objeto en este radio simplemente siente una fuerza gravitacional debido a esta materia como si toda su masa estuviera en el centro.
¿Quizás le preocupa que el centro de masa se mueva caóticamente debido a los movimientos estelares? ¿Cómo sucedería eso? ¿ Qué fuerza externa sobre el sistema lo está moviendo?
Los modelos dinámicos de galaxias ni siquiera incluirían el agujero negro central como una característica a menos que estuvieran tratando con el núcleo central o estuvieran específicamente interesados en la dinámica de las estrellas cerca del centro. Si las densidades estelares son inusualmente altas, por ejemplo, cerca del núcleo o en cúmulos de estrellas, puede ser más apropiado usar simulaciones de n cuerpos que permitan interacciones entre las estrellas. Sin embargo, aunque las órbitas se vuelvan caóticas, altamente excéntricas o incluso desatadas, las estrellas siempre giran alrededor del centro de masa común, y la posición de este no puede cambiar sin la acción de fuerzas externas. Lejos del mismo centro de la Galaxia,
jimmy g