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银河系中心的超级黑洞需要多久,才能完全吞并银河系?

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online_member 发表于 2023-1-18 16:42:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
银河系中心的超级黑洞需要多久,才能完全吞并银河系?
online_member 发表于 2023-1-18 16:43:09 | 显示全部楼层
只能说,非常漫长,具体数字说不好,可能至少需要几百亿年,也可能需要几千亿年,也可能更久,甚至有可能永远也完不成。
这里所说的吞吃,还要看单凭银河系自己,还是看它未来的合并之路。
黑洞吞吃恒星的速度比较快

这里首先要解决的是恒星落入一个黑洞吞吃范围时,黑洞进入吞吃状态以后的吞吃速率,这个速率的主要影响因素包括黑洞的大小和恒星的大小,黑洞越大,吞吃越快,或者说,黑洞和恒星的质量之比,差距越大,吞吃越快。如果换成是超大质量黑洞,那么,就是黑洞质量占据星系总质量的比例越大,吞吃越快。
根据实际观测和理论计算,科学家们认为,一颗恒星级别的黑洞吞噬一颗恒星可能需要几百万年甚至上亿年。而对于一颗超级黑洞而言,这个过程会大大缩短。对于银河系中心的超级黑洞人马座A星,质量约为太阳的400万倍,那么,一颗恒星落入它的吞吃范围,被它吞噬,只需要几年的时间,因为它的事件视界(史瓦西半径)范围更大,对于恒星的引力更大,它的吞噬能力就更强。
与银河系整体相比,银心黑洞的质量太小了。现在一般认为,银河系的总质量约为太阳质量的1.5万亿倍,那么,银河系中心黑洞质量仅仅相当于银河系质量的1/300000,这样,无疑就增加了银心黑洞吞吃整个星系的难度。
银心黑洞吞吃天体的过程,尤其是吞噬银核之外的恒星,是过程无疑是很复杂的。知乎有一位优质答主开玩笑说,面对很多宇宙问题,我们其实和瞎子没什么两样。
参考这两篇文章:
【科学家观测到数百颗黑洞的流浪星团,可能是被甩出来的星系核心?】
https://mr.mbd.baidu.com/r/D1QyHNq9z2?f=cp&rs=3679974837&ruk=Tah-pQd1n9Vcb9tzghErZA&u=602175ad5765f7a5&urlext=%7B%22cuid%22%3A%22Y8HP808R2a_VaSiyguSn8_8fSugoivazla268_PHv8Kr0qqSB%22%7D【球状星系团核心中的黑洞穴居者】
https://mq.mbd.baidu.com/r/D1S7wxAcla?f=cp&rs=3445079784&ruk=Tah-pQd1n9Vcb9tzghErZA&u=fe06c6a20b162bec&urlext=%7B%22cuid%22%3A%22Y8HP808R2a_VaSiyguSn8_8fSugoivazla268_PHv8Kr0qqSB%22%7D其次就是恒星落入银心黑洞吞吃范围的概率

恒星一般都带有动能,其运行轨道基本没有完全完全对准黑洞的,我们知道,宇宙空间太空旷了,与宇宙空间相比,不论是恒星还是黑洞都太小了。

银河系中心的超级黑洞需要多久,才能完全吞并银河系?775 / 作者:sun81ABC / 帖子ID:105650

参考这两篇文章,分别认为银河系中心黑洞每1000/10000年吞吃一颗恒星:
1、【银河系中心黑洞每一万年吞噬一颗恒星 - 奇闻吧】
银河系中心黑洞每一万年吞噬一颗恒星 - 奇闻吧2、【银河系中心黑洞每千年吃一颗恒星,这个黑洞只需两天,全宇宙最亮】
银河系中心黑洞每千年吃一颗恒星,这个黑洞只需两天,全宇宙最亮我们知道,银河系的恒星数量约为1000~4000亿颗,那么,单靠银河系中心黑洞自己,即便是按照1000亿颗的最低数量,和每1000年吞吃一颗的速度,全部吞吃,也需要100万亿年。
奇怪的是,位于银河系中心的黑洞相对来说显得十分安静。NASA科学家对这一现象进行了研究,发现人马座A*周围的磁场会将气体引导到黑洞周围的轨道上,而不是直接进入黑洞,从而阻止了黑洞“进食”。
至于银河系中心黑洞为什么吞噬恒星如此之慢?参考这篇关于银心黑洞磁场的研究:
1、【银河系中心的磁场或解释两大奥秘__搜狐网】
搜狐网2、【银河系中心黑洞为什么不活跃?强磁场在发挥作用】
https://mi.mbd.baidu.com/r/CNfj8kkRGw?f=cp&rs=2521619440&ruk=Tah-pQd1n9Vcb9tzghErZA&u=d40cfe9e56a48e54&urlext=%7B%22cuid%22%3A%22liSg8gic-aYcuSiOguS6u_uyv80nuHuaj82i8YaO-uKQ0qqSB%22%7D

银河系中心的超级黑洞需要多久,才能完全吞并银河系?998 / 作者:sun81ABC / 帖子ID:105650
第三步,参考关于太阳系被银河系中心黑洞吸引的速度变化

这个问题可能是本提问下和我们人类关系最密切的小议题。参考这篇文章:
【太阳系公转速度被推翻,正加速坠入银心,多久会坠入黑洞?】
https://me.mbd.baidu.com/r/DiBTz3wlHO?f=cp&rs=1257712426&ruk=Tah-pQd1n9Vcb9tzghErZA&u=492c208e4930be42&urlext=%7B%22cuid%22%3A%22liSg8gic-aYcuSiOguS6u_uyv80nuHuaj82i8YaO-uKQ0qqSB%22%7D第四步,就要研究银河系历史,银心黑洞的周期性吞噬与合并行为

银河系在100多亿年的历史中,发生过多次合并和碰撞,参考:
1、【银河系的新历史】
https://cj.sina.cn/article/norm_detail?url=http%3A%2F%2Ffinance.sina.cn%2Ftech%2F2020-12-22%2Fdetail-iiznctke7812418.d.html&from=wap&fromtech=1&autocallup=no&isfromsina=yes2、【银河系编年史:一个星系的一生|经典回顾】
银河系编年史:一个星系的一生|经典回顾3、【科学家公布最新银河图讲述银河系进化史|银河系|银河进化|银河图_手机网易网】
科学家公布最新银河图讲述银河系进化史_手机网易网也就是说,银河系中心黑洞有明显的周期性行为,这种行为可能是由于与其他星系碰撞造成的,也可能是由于吃撑了,消化不良,才表现出前面所说的不活跃问题。
在2021年,国外发表了一篇关于银河系中心黑洞的研究报告,认为在它的周围有一个屏障,只允许黑洞内部向外辐射高能射线,而不允许外部高能射线进入。
考虑银河系的未来合并,速度可能会加快一些

只要看看银河系的历史,正在进行的对人马座矮星系的吞并:
【此星已经存在了120亿年, 如今被时间腐蚀的只剩下个尾巴】
此星已经存在了120亿年, 如今被时间腐蚀的只剩下个尾巴还有即将发生的与麦哲伦星系,乃至室女座星系的合并,就有个大概的谱了。
麦哲伦星系分为两个,一个是大麦哲伦星系,一个是小麦哲伦星系,都是银河系的卫星星系。用天文学的时间和长度看,现在的麦哲伦星系距离银河系可以说是一步之遥,一些研究认为,银河系与麦哲伦星系的合并已经开始,但是,它们的合并大概也要25亿年才能完成。
仙女星系和银河系的合并大概是要发生在40亿年之后,但是,由于无法测量两个星系之间的横向速度,究竟是能碰撞穿越,还是仅仅是擦身而过,都无法确定。即便是银河系被仙女星系吞并,完成合并的过程大概至少是30亿年,甚至可能需要50~60亿年,可能需要经过几次相互穿越吧。仙女星系距离银河系为220~250万光年。
仙女座大星系m31中心黑洞的质量相当于太阳质量的3000万倍(也有人说,达到了太阳质量的1亿倍),相当于银河系中心黑洞的约7.5倍(或25倍),而仙女座大星系的质量只有银河系的2倍多一点,那么,合并之后吞吃恒星的速度应该会加快一些吧。
黑洞一边吃一边吐的行为很蛋疼

一个星系的中心黑洞吞噬周边物质,并不是完全吞噬,而是一边吃一边吐,在近似垂直于吸积盘的中心咒方向,以相对论速度(也就是接近光速)向两侧喷射大量气体云,按照现有观测现象数据,喷射距离可以达到几十万光年甚至上百万光年,而银河系的直径只有10万光年。按照银河系上一次吞吃时散射
那么,这些喷射出去的物质再想吸引回来,重新吞吃,其难度之大,可想而知。被喷射出去的星云物质会慢慢回落,重新形成恒星,落在星系盘中,甚至可能跑到星系外围,落在星系的晕球当中。
而在黑洞的吞吃行为发生的时候,惯例都是,一大半物质都被吐出去了,而且向外喷吐的射程十分遥远,可能有几十万光年,甚至上百万光年,那么,用数列求极限的公式可想而知,要全部吞吃掉,这个过程是十分漫长的。
参考这篇文章,关于银河系中心黑洞上次吃大餐之后呕吐,形成两个费米气泡,相当于200万个太阳质量:
【黑洞竟然“吃饱打嗝” 吐出了相当200万颗太阳_手机网易网】
黑洞竟然“吃饱打嗝” 吐出了相当200万颗太阳_手机网易网另外,据天文观测,银心黑洞每次吞噬一颗恒星,或者吞噬一块星云之后,都会喷射出一道喷流。
为什么说有可能永远完不成?

我们知道,世界上有正物质,也有反物质,比如正负电子,比如正反夸克。按照比较新的量子物理学实验,质子和中子内部都包含了大量正反夸克对,也就是正反物质粒子。这些正反物质粒子在质子和中子内部处于夸克禁闭状态,也就是假湮灭状态,不停湮灭,也不停再生。然而,在一定条件下,它们必然又是可以真正湮灭的。
那么,配对的正反粒子相遇,就是会发生一种湮灭反应,生成一对伽马射线光子,跑了。宇宙中经常发生伽马射线暴,无疑,在银心黑洞吞吃恒星的过程中也会发生。
正如最近几年的基本粒子深度非弹性散射实验所发现,在质子中存在大量的反夸克,那么,在黑洞吞噬恒星时,就免不了会遇到这种正反物质湮灭的问题,而湮灭掉的光子,理所当然就不知道跑到哪里去了。

银河系中心的超级黑洞需要多久,才能完全吞并银河系?207 / 作者:sun81ABC / 帖子ID:105650
这种情况,就刚好对应了玄门道教中的一句话,为:“大道五十,天衍四十九,盾去其一。”也就是说,天地之间,事物的运行和发展规律总共有五十,只能衍生出四十九,被遁去的其一便是天机!
银河系内部经常会有各种射线发射,包括伽马射线,高能宇宙射线、x射线,也可能会有超新星爆发造成的伽马射线暴,超新星爆发中的极超新星爆发会直接形成黑洞。两个中子星合并,也会形成黑洞。在形成黑洞时,就必然会形成伽马射线暴,会发生一部分正反物质湮灭,变成光子跑了。
结语:

这个提问很难回答,就像提问本宇宙的总质量有多大,不论是谁,都不可能给出来一个确切答案一样,本人这个答题也没有给出来一个确切答案,东拼西凑了一些网文,反正就是看着娱乐就好,当做了解一些星系中心超大质量黑洞的现象和规律吧。
参考:

1、【研究称银河系中心的超大质量黑洞仍在喷出“迷你喷流”】
研究称银河系中心的超大质量黑洞仍在喷出“迷你喷流”2、【一个黑洞爆发后留下的微弱残痕仍然残留在这个星系中】
https://my.mbd.baidu.com/r/CzVjAA9l3W?f=cp&rs=3656100978&ruk=Tah-pQd1n9Vcb9tzghErZA&u=e573873dd2ba182c&urlext=%7B%22cuid%22%3A%22Y8HP808R2a_VaSiyguSn8_8fSugoivazla268_PHv8Kr0qqSB%22%7D3、【科学家首次观测到黑洞吞噬星系的惊人现象!】
https://my.mbd.baidu.com/r/CErF4M9AD6?f=cp&rs=290090916&ruk=Tah-pQd1n9Vcb9tzghErZA&u=e69c76520ebae7fb&urlext=%7B%22cuid%22%3A%22Y8HP808R2a_VaSiyguSn8_8fSugoivazla268_PHv8Kr0qqSB%22%7D【存在小于5个太阳质量的黑洞吗?科学家是如何判断中子星和黑洞?__搜狐网】
搜狐网
online_member 发表于 2023-1-18 16:43:44 | 显示全部楼层
银河系中心的超大质量黑洞是个相对较温和、安静的黑洞,不太可能活跃起来大肆吞噬其他恒星,它反而帮助了银河系的生成。如果是活跃正在成长的黑洞,它在吞噬过程中会释放出大量的热量,导致周围的气体温度过高,便无法形成恒星。中心黑洞跟星系是共生关系,黑洞质量越大,其所处的星系也越大,并且星系获取能量的多少和如何聚集都跟中心黑洞有关。
需要警惕的是存在于银河系中的其他活跃的小黑洞。这些活跃的黑洞可能会吞并靠近的恒星,变得更大。而且多个小黑洞会通过合并也会变得更大,它们一旦成长起来,才是对银河系中的其他恒星的威胁。黑洞存在着活跃期和冷静期,况且黑洞吞噬银河系的之前,银河系跟仙女座星系说不定早已相撞了。银河系的未来如何,现在谁也说不准。期待科学家们后续的探索和研究,希望越来越多的人关心或加入到这些研究上来。

银河系中心的超级黑洞需要多久,才能完全吞并银河系?1000 / 作者:用户5592359840 / 帖子ID:105650
online_member 发表于 2023-1-18 16:44:44 | 显示全部楼层
黑洞不是吸尘器,并不会发生主动的吞噬行为。
参考一下太阳系,太阳吸引着地球只会让地球围着转,并没有吸到太阳里,而且这种状态一直维持到恒星爆炸也不会改变。
黑洞有着超长寿命,外部旋转的星系,因为一直有角动量,也会稳定在某一轨道很久很久,直到恒星熄灭……
online_member 发表于 2023-1-18 16:45:42 | 显示全部楼层
黑洞寿命远远大于星系。
如果星系早早死亡或爆炸,另当别论!如果星系爆炸产生的能量有可能让星系碎片逃离银河系!
黑洞最终会通过螺旋式吞噬掉整个银河系!
距离黑洞较远的星系,黑洞会通过空间扭曲作用,逐渐地缩小黑洞与较远星系的空间距离,导致引力增大!最终,螺旋式接近较远星系(不是黑洞主动接近,而是较远星系在黑洞扭曲的空间里只能以螺旋式接近黑洞),并吞噬掉较近星系,然后吞噬掉较远星系!
最后,银河系只有一个黑洞!

银河系中心的超级黑洞需要多久,才能完全吞并银河系?503 / 作者:123457476 / 帖子ID:105650

银河系中心的超级黑洞需要多久,才能完全吞并银河系?640 / 作者:123457476 / 帖子ID:105650
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