所有星系的中心都有黑洞吗?


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如果我说所有星系的中心都有一个黑洞,那会是正确的吗?由于其他星系围绕星系的中心点-重心运行,对吗?-我认为此时必须有一些疯狂的引力。只能创建哪些黑洞,对吗?

(如果这有点含糊,请告诉我,以便我澄清!)
一般来说,我是天文学的完全新手,如果这个问题毫无道理,那么抱歉。


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为什么说它“必须有一些疯狂的引力”?东西绕重心运行,因为它是重心,它不一定是重心。FWIW,对于具有中心BH的星系,该BH的质量仅占整个星系质量的一小部分。尽管BH当然在BH的附近具有相当大的影响,但它并不是像银河系一样主导着银河系的引力结构。
下午18年

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每个双星系统中间的黑洞在哪里,这些黑洞使恒星绕重心运行?恒星的质量已经足够了,您不需要它们绕其他轨道运行。解决双星系统,您将看到相同的机制仍然适用于n体。
a安

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@ PM2Ring:虽然这是一个众所周知的物理结果,但是它忽略了一个基本问题:所有这些质量甚至集中在一个没有黑洞的星系中吗?还是黑洞对于起始点的形成及其聚集成一个星系至关重要?
MSalters

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@MSalters当然,中心黑洞在星系形成中可能很重要,但我看不到它们与恒星形成有何关系。然后,您必须解释没有中心BH的旋涡星系。他们是否失去了BH,例如在碰撞中?如果是这样,他们如何设法保持螺旋结构?FWIW,我们仍然没有很好的理论来解释超大型BH如此庞大。我怀疑我们需要更多地了解暗物质的作用才能正确解决这些问题。
下午18年

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@AndrewMorton如果仅考虑重力而忽略重力波,则不会-轨道是稳定的。真正的系统比较棘手,因为恒星不是惰性的,完全固态的物质球-例如,它们正因太阳风而损失大量质量。我不确定,但是我认为随着旋转质量的降低,主序双星实际上正在缓慢扩展其轨道。当然,一旦添加了诸如太阳演化之类的东西,它就会变得更加复杂,但是“向中心螺旋形”的东西需要某种方式来损失大量的轨道能量。
a安

Answers:


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答案是肯定的。许多矮星系(例如麦哲伦星云)不包含超大质量黑洞,尽管有些星系可能包含较小质量的中等质量黑洞Mezcua等人,2018年)。由于它们是宇宙中数量最多的星系类型,因此实际上大多数星系很可能不包含超大质量黑洞。这并不奇怪。如果超质量黑洞形成的自下而上的理论是正确的,那么许多中等质量黑洞必须合并形成一个庞大的黑洞。在大多数情况下,矮星系根本就没有(或无法形成)必要的种群。

就是说,已经观察到许多矮星系拥有超大质量黑洞(特别是包括M60-UCD1Hen 2-10)。这些已经并且将继续提供有关低质量星系形成和演化的见解。

这里的一些用户还发现了一些没有超大质量黑洞的大型星系,包括M33A2261-BCG。前者有一个凸起,但中央星体速度的色散较低,这意味着在其核心处没有黑洞(Merritt等,2001),前提是所需参数已经众所周知。在A2261-BCG中,可能会弹出一个或多个中央超大质量黑洞,而使“浮肿”的芯子没有黑洞。当然,请记住,这只是观察到的A2261-BCG中恒星分布的一种可能解释。

在一般情况下,中央超大质量黑洞并没有一个星系内影响的恒星和气体的大规模运动。大多数超大质量黑洞的质量远小于其宿主星系。我相信在银河系中心的凹陷A *约为银河系总质量的0.001%。甚至像NGC 4889这样的大椭圆形也有大约占其总质量0.1%的黑洞。据我所知,超小型矮星具有最高的黑洞与星系质量比,一个极端的例子是先前提到的M60-UCD1。


弹出SMBH的想法很有趣,因为这暗示着这样的物体在银河系之间徘徊几乎不会被发现。
迈克尔

@Michael这绝对是一个有趣的前景。也就是说,射出的活跃银河核仍然可以被检测到,因为它们通常比其宿主星系发光得多,并且因为它们应该能够在射出后的一段时间内保留积聚盘。HE0450-2958 可能是这样的弹出式AGN(尽管不能完全接受裸类星体解释),并且SDSS J0927 + 2943和3C 186是可能已经弹出但仍可检测到的AGN。
HDE 226868

值得注意的是,原始帖子并未询问超大质量黑洞。只是普通的老黑洞。我们是说麦哲伦星云的中心没有黑洞吗?
S. Imp

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通常假设大多数星系的中心都有一个黑洞。我们发现有些星系似乎没有黑洞,因此​​在每种情况下都不是必需的要求或有保证的发现。

在没有黑洞的情况下,假设恒星和气体的引力足以将星系保持在一起。


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即使在有中心黑洞的星系中,恒星和气体(和暗物质)的引力也足以将它们固定在一起。黑洞几乎总是占总数的很小一部分。(例如,银河系的中央黑洞约占银河系恒星总质量的千分之一。)
彼得·欧文

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一些参考会很好。
佩拉

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M33中心处任何可能的BH的1500太阳质量的上限:iopscience.iop.org/article/10.1086/323481/meta
Peter Erwin

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@TED这样的类比不太奏效,因为我们知道星系中心的黑洞只是整个星系质量的一小部分。另一方面,行星系统可能完全由恒星的质量所主导-我们的太阳系已经比大多数恒星系统大得多。当然,我们对其他行星系统的观察仍然非常有限,因此可能会有一些意外。但是我们已经知道您可以拥有没有恒星的复杂“行星系统”,只需看看木星或土星即可。
a安

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我认为大多数星系-矮星系都没有黑洞。
罗布·杰弗里斯
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