¿Por qué hay un agujero negro supermasivo en el centro de cada galaxia?

Según https://en.wikipedia.org/wiki/Sphere_of_influence_(black_hole), la esfera de influencia gravitacional de un agujero negro supermasivo es realmente limitada en comparación con el tamaño de la galaxia que lo alberga, ¿por qué entonces hay uno en el centro de cada ¿galaxia?

Nadie lo sabe con certeza porque nadie sabe con certeza cómo se forman.
Cómo se formaron los agujeros negros supermasivos en el Universo primitivo es un problema sin resolver en física y astronomía.
betolink: ese artículo de wikipedia es tan confuso que lo eliminaría. No están hablando de "influencia" como estás pensando; simplemente significa influencia en comparación con otros asuntos técnicos. Esta respuesta reciente es excelente. astronomy.stackexchange.com/a/16233/13071 Tenga en cuenta que un BH de masa X afecta las cosas a su alrededor exactamente igual que cualquier otra cosa de masa X ; los agujeros negros no son especiales de ninguna manera. No "chupan las cosas". Si nuestro sol fuera reemplazado por un BH de idéntica masa: absolutamente nada, en absoluto, le pasaría a la Tierra. La Tierra orbitaría de manera idéntica.
@JoeBlow Esto no es un duplicado de la pregunta vinculada. Un malentendido puede haber llevado al usuario a hacer la pregunta y la pregunta puede ser un problema sin resolver, pero sin embargo es una pregunta válida.
La pregunta en sí es, en gran medida, incorrecta. No es que la galaxia tenga un agujero negro en el centro, es que existe una galaxia alrededor solo porque hay un agujero negro en el centro. Es como si hubiera un niño porque había un útero para sostenerlo.
@JoeBlow astronomy.stackexchange.com/a/16233/13071 insinúa algo en lo que no he pensado y puede ampliar mi pregunta, si un SMBH no es un "jugador principal" en la formación de una galaxia, ¿podría ser al revés? ? ¿La dinámica de las galaxias es responsable de un SMBH en sus centros?
Exactamente correcto, mucho, parece que la dinámica de las galaxias es responsable de la existencia de SMBH. la fricción dinámica es extremadamente importante. nota sin embargo! simplemente está haciendo preguntas para las que no tenemos todas las respuestas - - - los científicos recién ahora están averiguando lo que está preguntando, ¡es el tema más candente!
Primero debemos responder, "¿Qué fue primero, el huevo o la gallina?"
@JoeBlow y todos los demás, de hecho, es huevo y gallina. Existe la posibilidad de que los agujeros negros centrales tengan una gran influencia sobre las galaxias en las que existen a través de los vientos y la radiación ionizante causada por la actividad de los cuásares. En ese sentido no son equivalentes a otras cosas de la misma masa. Los SMBH tienen la capacidad única de alimentar cuásares y convertir la masa en reposo en otras formas de energía.

Respuestas (2)

Como señalaron algunos de los comentarios, no hay una respuesta definitiva ya que esta es una investigación en curso. Sin embargo, hay algunas cosas que podrían explicarlo:

  • Formación de galaxias: la teoría actual dice que la materia oscura no se distribuye uniformemente en el universo primitivo. Una vez que la radiación y la materia bariónica se desacoplan, la materia fluye hacia las sobredensidades de materia oscura. Sabemos que las estrellas (Pop III) deben formarse muy temprano durante esto, porque su luz reioniza el universo. Se cree que estas primeras estrellas tienen una masa de hasta 1000 masas solares. Es posible que parte del gas que cae se colapse directamente en un agujero negro.

  • Perfil de densidad: la densidad de una galaxia aumenta bruscamente hacia el centro. Entonces, durante la formación de la galaxia, el gas que se precipita hacia adentro podría haber formado un agujero negro sin pasar por el proceso de estrella y supernova. Además, esto significa que hay suficiente para alimentar el agujero negro una vez que se forma.

  • Fricción dinámica: imagine un sistema de autogravitación de objetos pesados ​​y livianos (como un cúmulo de estrellas o, de hecho, una galaxia). Un objeto pesado que pasa a través de un conjunto de objetos más livianos perderá parte de su energía cinética, lo que significa que se "hundirá" hacia el centro del pozo gravitatorio. Esto se observa bien en los cúmulos globulares. Problema: la escala de tiempo para que esto suceda es demasiado larga para que importe en las galaxias grandes.

  • Parece haber una correlación entre la masa del agujero negro central y la masa de la galaxia elíptica o el bulbo de la galaxia espiral. Entonces, algún proceso se asegura de que el agujero negro central crezca junto con su galaxia.

Volviendo a su pregunta: hay dos partes, una: por qué un agujero negro, dos, por qué en el centro. La segunda parte es más simple, llegaría allí eventualmente y probablemente (digamos en una fusión de galaxias) con bastante rapidez. Para la primera parte, no hay una respuesta definitiva, pero los puntos anteriores son algunas indicaciones de por qué no es demasiado sorprendente que haya una.

Como último punto, los agujeros negros en los centros de otras galaxias no son nada fáciles de encontrar. A menos que el agujero negro esté activo (quásar), existen, en el mejor de los casos, métodos de detección muy indirectos (dispersión de velocidad en la parte central, etc.).

La "atracción" gravitatoria de un agujero negro no está limitada. De hecho, la fuerza de atracción gravitacional de cada partícula en el Universo afecta a todas las demás partículas en el Universo, independientemente de su distancia de separación o masa. O, para ser más exactos, cada partícula distorsiona el tejido del tiempo/espacio en todo el Universo. La distorsión puede ser pequeña cuanto más se aleja de la partícula, pero sigue ahí según la Relatividad General.

La teoría cuántica pondrá un límite a las cosas, en el sentido de que cuando la distorsión se reduzca a la longitud de Plank, se perderá en el ruido de fondo general.

Esto aborda algunas de las lagunas en el conocimiento del OP, pero no responde la pregunta.
Usé un término incorrecto (editado ahora), por "atracción" me refería a la "esfera de influencia" con respecto a las estrellas cercanas.
"La fuerza de atracción gravitacional de cada partícula en el Universo afecta a todas las demás partículas en el Universo, independientemente de su distancia de separación o masa". Eso no es necesariamente cierto. Las ondas gravitacionales solo viajan a la velocidad de la luz, por lo que si un objeto se encuentra fuera de nuestro universo observable, es probable que su gravedad aún no nos haya afectado.
¿Por qué hay un agujero negro supermasivo en el centro de cada galaxia?
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