हम क्यों मानते हैं कि दो विलय वाली आकाशगंगाओं के केंद्र में सुपर विशाल ब्लैक होल खुद विलीन हो जाएंगे?


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जब पॉडकास्ट सुनते हैं या आकाशगंगा विलय पर चर्चा कर रहे खगोलविदों के यूट्यूब वीडियो देखते हैं, तो मैं अक्सर इस बारे में बात सुनता हूं कि उनके केंद्रों में सुपर बड़े पैमाने पर ब्लैक होल कैसे टकराव के दौरान या उसके तुरंत बाद विलीन हो जाएंगे। हम इस मामले को क्यों मानते हैं?

एक प्राथमिकता, मैं उम्मीद करूंगा कि SMBH की अन्य सभी गांगेय वस्तुओं के समान व्यवहार होगा। वे असाधारण रूप से बड़े पैमाने पर हो सकते हैं, लेकिन शारीरिक रूप से वे अभी भी एक आकाशगंगा में सितारों के बीच खाली खाली जगह की तुलना में शून्य से अधिक हैं। वस्तुओं के बीच टकराव (गैस और धूल के विशाल बादलों को नहीं गिनना) असाधारण रूप से दुर्लभ होगा, इसलिए हम एसयूजीएस के लिए एक अपवाद क्यों बनाते हैं?

मैं उनके लिए (दुर्लभ?) उदाहरण में विलय करने के लिए एक मामला देख सकता था, जहां मेजबान आकाशगंगाओं ने एक-दूसरे को इस तरह से मारा था कि द्रव्यमान का पारस्परिक केंद्र उनके द्रव्यमान के व्यक्तिगत केंद्रों के साथ मेल खाने के लिए होता है। उस स्थिति में, SMBH एक दूसरे के बारे में परिक्रमा करने के लिए पर्याप्त हो सकता है, गुरुत्वाकर्षण तरंगों के लिए ऊर्जा खो रहा है और अंततः विलय कर रहा है। मुझे लगता है कि यह परिदृश्य बल्कि दुर्लभ है। मुझे यह अधिक प्रशंसनीय लगता है कि एक औसत आकाशगंगा विलय, संयुक्त रूप से आकाशगंगा के केंद्र की परिक्रमा करते हुए एसबीएस को स्वतंत्र रूप से छोड़ देगा, जो गुरुत्वाकर्षण तरंगों के लिए किसी भी महत्वपूर्ण गतिज ऊर्जा को खोने के अलावा बहुत दूर होगा।

खगोलविदों जो गांगेय विलय के बारे में बात करते हैं, मैं इस विषय के बारे में जितना कुछ करता हूं, उससे कहीं अधिक की एक बिल्ली जानता है, इसलिए मुझे लगता है कि मेरी मान्यताओं या भौतिकी की मेरी समझ में दोष हैं। मुझे किसकी याद आ रही है?


अच्छा सवाल है, asgallant। मुझे डर है कि मैं इसका जवाब नहीं दे सकता।
जॉन डफिल्ड

जवाबों:


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एसयूजीएस गांगेय क्षमता के तल में रहते हैं, जिन पर आकाशगंगाओं के काले पदार्थ का प्रभाव होता है। लेकिन यद्यपि डार्क मैटर गुरुत्वाकर्षण पर हावी है, गैस और धूल के कणों के बीच के इंटरस्टेलर माध्यम में टकराव पर्याप्त घर्षण का कारण बनता है कि आकाशगंगाओं के बैरोनिक घटक का क्षय होता है। यह आकाशगंगाओं के अन्य घटकों को गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के माध्यम से, साथ ही साथ विघटित करने का कारण बनेगा।

इसके अलावा, डार्क मैटर (और, प्रैक्टिस, स्टार्स और ब्लैक होल के बावजूद कि वे इतने छोटे हैं) टकराव रहित हैं, "आराम" के कई तरीके हैं, अर्थात एक संतुलन की ओर विकसित होने के लिए। आकाशगंगा विलय के संदर्भ में, सबसे महत्वपूर्ण तंत्र (मुझे लगता है) "हिंसक छूट" है, जहां गुरुत्वाकर्षण क्षमता के तेजी से परिवर्तन से कणों को आराम मिलता है, जैसे अधिक विशाल कण अपने लाइटर पड़ोसियों को अधिक ऊर्जा स्थानांतरित करते हैं और इसलिए बन जाते हैं अधिक कसकर बाध्य, गुरुत्वाकर्षण क्षमता के केंद्र की ओर डूब।

हालांकि SMBHs…, अच्छी तरह से सुपरमैसिव हैं, क्षमता (आमतौर पर) डार्क मैटर, गैस और स्टार्स पर हावी होगी, इसलिए नई गुरुत्वीय क्षमता भी एसबीएआईएस को उसी फैशन में नीचे की ओर ले जाएगी, और अंततः मर्ज हो जाएगी।


अगर मैं समझता हूं कि आपने जो सही कहा है, तो यह सिर्फ एसयूएस का नहीं है, जो विलयित आकाशगंगाओं के केंद्र की ओर बढ़ेगा - पूर्वज आकाशगंगाओं के तारों, गैसों और धूल में भी नए केंद्र की ओर पलायन होगा। कुंआ। यदि ऐसा है, तो गेलेक्टिक विलय SMBH के लिए एक खिला उन्माद में परिणत हो सकता है, अपने स्वयं के विलय में परिणत। क्या वह प्रशंसनीय है?
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यह एक बहुत अच्छा सवाल है, और वास्तव में उतना तुच्छ नहीं है जितना कि कोई सोच सकता है। यह मेरे क्षेत्र से बाहर है, लेकिन मुझे लगता है कि इस विषय पर अधिकांश उत्तर संख्यात्मक सिमुलेशन से आते हैं, क्योंकि जिन मामलों को विश्लेषणात्मक रूप से हल किया जा सकता है, वे बहुत आदर्श हैं। एक अविभाजित प्रणाली, जैसे कि दो विलय वाली आकाशगंगाएं, एक virialized अवस्था में विकसित हो जाएंगी, जो कि हर चीज का पतन नहीं है । एन-बॉडी सिमुलेशन बताते हैं कि शुरुआत में, सिस्टम एक कॉम्पेक्ट कॉन्फ़िगरेशन के लिए तेजी से (फ्री-फॉल के समय के ऑर्डर के एक समय के पैमाने पर) कॉन्ट्रैक्ट करता है, ... [cont'd]
pela

1
... जिसके बाद विस्तार और संकुचन चरणों की एक श्रृंखला होती है, जहां कण ऊर्जा का आदान-प्रदान करते हैं। कणों का एक महत्वपूर्ण अंश भी बड़े रेडी के लिए निकल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक अधिक विस्तारित प्रभामंडल होता है, लेकिन मुझे लगता है कि एसयूबीएस इनिटल, कॉम्पैक्ट चरण में विलीन हो जाएगा। यदि आप अधिक जानना चाहते हैं, तो मैं Mo, बॉश और व्हाइट के गैलेक्सी फॉर्मेशन एंड इवोल्यूशन, चा की सिफारिश कर सकता हूं। 5 और 12.4 (आप ​​एक मुफ्त पीडीएफ संस्करण पा सकते हैं)।
पेला

अच्छा उत्तर। इसके अलावा, "हिंसक छूट" मेरी पसंदीदा ज्योतिषीय शर्तों में से एक है।
०३:३१ पर

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@ थ्रीथ: यह मेरा पसंदीदा ब्योर्क एल्बम है।
पेला

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संक्षिप्त उत्तर " डायनेमिक घर्षण " है: कम विशाल वस्तुओं के क्षेत्र से गुजरने वाली भारी वस्तुएं एक "वेक" बनाती हैं जो उन पर वापस खींचती है, जिससे ऊर्जा का नुकसान होता है। क्योंकि एसयूबीएस सितारों, गैस के अणुओं और परमाणुओं, और डार्क मैटल कणों (जो भी हो) की तुलना में बहुत अधिक बड़े होते हैं, वे विशेष रूप से इसके लिए प्रवण होते हैं। शुद्ध प्रभाव SMBH के लिए ऊर्जा खोने और (संयुक्त) प्रणाली के केंद्र में बसने के लिए है।

एक बार जब वे एक द्विआधारी बनाते हैं, तो वे (संयुक्त) आकाशगंगा केंद्र के पास सितारों के साथ 3-बॉडी एनकाउंटर के माध्यम से ऊर्जा भी खो सकते हैं: एक स्टार एसबीएस बाइनरी के साथ बातचीत करता है और ऊर्जा प्राप्त करता है (आमतौर पर आकाशगंगा कोर से निकाल दिया जाता है), जबकि द्विआधारी ऊर्जा। सिकुड़ कर। विशाल अण्डाकार आकाशगंगाओं में अक्सर कम घनत्व वाले तारकीय "कोर" होते हैं, जिन्हें आमतौर पर SMBH- बाइनरी विलय के एक या अधिक दौर के अवशेष माना जाता है। यदि आकाशगंगा केंद्र में बहुत सारी गैस है, तो वे गैस के साथ गुरुत्वाकर्षण बातचीत के माध्यम से भी द्विआधारी कर सकते हैं।


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शानदार विवरण, इसके लिए धन्यवाद।
फेटी
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