天の川の中心には何があるの？ この記事では、超大質量ブラックホールが天の川銀河の中心にあると言われています。

その中心には、2億〜4千億の星に囲まれ、人間の目には検出されず、直接測定しても、射手座A *または略してSgr A *と呼ばれる超大質量ブラックホールがあります。天の川はらせんの形をしており、中心を中心に回転し、少し膨らんだ円盤を取り巻く長いカーリングアームがあります。太陽と地球が位置しているのは、中心に近いこれらの腕の1つです。科学者たちは、銀河中心とSgr A *が私たちから25,000〜28,000光年離れていると推定しています。銀河全体は、およそ100,000光年です。

私たちは2億5000万年ごとに中心を中心に回転します。おそらくBHのせいで回転させます。

銀河でブラックホールが死ぬと、回転軌道から放り出されますか？

銀河の形は正しく変化することが予想されますか？球形ではなく、不規則な形になりますか？

おそらく私たちはBHのせいで回転させます。

いいえ。銀河は、それ自体の全重力のために、一体に保持されています。ブラックホールはそのほんの一部です。基本的に、BHは関係ありません。

銀河でブラックホールが死ぬとき

BHはおそらく銀河の最後に残される最後のものになるでしょう。そして、それでもそれが蒸発するのに信じられないほど長い時間がかかります。非常に大きなBHのBH蒸発は、基本的に想像できる最も遅いプロセスです。

球形ではなく不規則な形になりますか？

銀河は球形ではありません。その形状はむしろ円形のディスクに似ています（いくつかの不規則性と腕などのいくつかの機能があります）。

回答：あまりない

天の川の中心のブラックホール（BH）の質量は約500万個で、銀河の質量は1,000億から1兆個の太陽です。したがって、中心のBHは、中心に非常に近い場合を除いて、恒星軌道のダイナミクスとはほとんど関係ありません。

しかし、「ブラックホールは死ぬ」とはどういう意味ですか。ホーキング放射によって蒸発するということですか？（これがBHを排除できる唯一のプロセスであり、銀河は非常に遅いため、中央のブラックホールが蒸発する前に銀河が消滅してから長くかかります。）

絶対に何も残っていません。

恒星のブラックホールが蒸発する時間は、陽子の半減期を超えると言われています。銀河のブラックホールがどれほど多いか。ちなみに、現在、恒星ブラックホールでさえ宇宙背景放射だけから成長しているので、この時間は現在増加しています。

これが起こる前に、宇宙はブラックホールと空の空間の中間段階を通過しなければなりません。

これに答えるために、次の数十億/兆/四兆/を見てみましょうか？年、そして私たちの銀河とその中央のブラックホールの大きさの感覚をつかんでください。

あなたの質問に関連して最初に起こることは、私たちの銀河とアンドロメダが衝突して融合することです。これは数十億年後に起こります。銀河が結合すると、結合した銀河が存在しますが、形が異なり、中央のブラックホールが結合したり、星（または場合によっては一方または両方のブラックホール）が結合した銀河から飛び出したりすることがあります。しかし、銀河は何らかの形で存続します。

それは銀河がその中心のブラックホールによって一緒に保持されていないからです。

スケール感：質量

私たちの銀河では、中央のBHの質量は約400万〜450万です。

大きな部分は、星、ガス、およびその他の通常のバリオン物質（数千億の星ですが、多くは赤い矮星であり、私たちの太陽よりも小さいです）です。通常の問題は、約6000億太陽、または中央のブラックホールの質量の約150,000倍と推定されています。

しかし、最大の部分は暗黒物質です。簡単に説明すると、上記の質量のすべてを考慮に入れても、銀河はまだ回転するのに十分な大きさではありません。計算によると、私たちの銀河のすべての物質の約85％は「暗黒物質」です。これは、通常の原子では作られていませんが、重力以外ではあまり相互作用できない粒子で作られていると考えられています（したがって、放射線では検出できません。惑星、星、ブラックホールなどは形成されません）。暗黒物質は約3.5兆の太陽、つまり中央BHの質量の約850,000倍になります。

したがって、総質量（通常+暗黒物質）は約4兆の太陽、つまり中央のブラックホールの質量の約100万倍です。

スケール感：直径

質量ではなくサイズを考えると、中心のBHはおそらく天王星の軌道のサイズ（直径約12光時間）です。

目に見える銀河は、およそです10万光年間の直径、または百万約70倍BHサイズ。

暗黒物質のハローの範囲はそれほど確実ではありませんが（明確なエッジが少ない）、どちらの研究が正しいかに応じて、50万から100万光年の直径、またはそれらの線に沿ったもの（メモリから）、またはBHサイズの5億弱弱。

概要

中央のBHには、銀河の質量の約100万分の1（0.0001％）と、その直径の約20 億分の1（0.0000002％）が含まれています。

したがって、中央のブラックホールは、実際には、そして奇妙なことに、私たちの銀河の現在の構造に関してはほとんど重要ではありません。それは銀河の形成に重要であったかもしれませんが、それはずっと昔のことでした。それは私たちが回転する現在の理由ではありません、そしてそれが私たちが銀河の軌道に留まる理由ではありません。もしそれが消滅したり、明日放出されたりした場合、銀河中心にBHを直接周回する比較的少数の星を除いて、何も変化しません。私たちはそこに近くはありません。私たちはスパイラルアームにいます。

一番下の行は、中央BHが銀河から消えたか、または銀河を離れた場合、その領域からのX線放出の変化（電波望遠鏡で検出）を除いて、私たちとその子孫は気付かないでしょう。その地域の星は数千年にわたってわずかに異なって移動します。それで全部です。

しかし、他の回答で説明されているように、ブラックホールが蒸発するのに非常に時間がかかるため、実際には2つのことが起こります。

• 数十億から数兆年のタイムスケールである時点で、合流する天の川/アンドロメダ銀河（または後継銀河）は、中心のBHを維持、結合、または排出します。このイベントは銀河やその中の星の「終わり」にはなりませんが、結合された銀河はおそらく渦巻状にはなりません。結合された銀河は一般的です。結合された銀河は落ち着き、物事は続くでしょう。

• 人間の理解を超えたタイムスケール（数千年から数十億年）に宇宙が現在の構造に存在し、標準モデルと標準宇宙論がほぼ正しい場合、中央のBH は最終的に蒸発します。しかし、銀河（およびすべての銀河、そしてほとんどの問題）は、それが起こる前に、ずっと長い間、分解されます。

巨視的なブラックホールは、（他の銀河のような）放射線源が見えている限り縮小できません。ホーキング放射線は非常に弱いです。ブラックホールは理由のためにブラックと呼ばれています。実際、ホーキング放射はすでに、月より重いブラックホールの宇宙マイクロ波背景放射だけを上回っています。これは単なる温度の関数です。宇宙の背景の温度は2.72 Kです。これは、ブラックホールが吸収するよりも多くの放射線を放出するためには、より高温である必要があり、月の質量よりも小さい質量が必要です。太陽質量のブラックホールは、6E-8 K桁の低温です。つまり、特定の放射線源を吸収して欠落したとしても、巨大なブラックホールは縮小するのではなく、成長することになります。

射手座A *の場合、周りに多くの物質と放射線、つまり私たちの銀河があり、十分長い時間邪魔されずに放置されると、最終的にブラックホールに落ちます。結果として生じるスーパーデューパーの巨大なブラックホールは、スーパーデューパーのコールドコールド（E-19K前後、数桁の大きさ、または数桁の大きさ）であり、かつてないほど低温のマイクロ波バックグラウンドからでも長時間給電できます。すべてが吸収されたり、イベントの地平線を越​​えて消えたときだけに、それはまったく縮小し始めることさえできます。また、非常に寒いため、非常にゆっくりと収縮します。

ただし、この蒸発の前に他のイベントが発生する可能性が高くなります。この論文では、遠い将来、たとえば1,000億年の間に、宇宙の加速的な拡大によって、私たちのローカルグループの重力に縛られた島に足止めされてしまうことについて説明します。

ある時点で、この島のブラックホールは、周回するブラックホールだけが残るまで、周囲のすべての物質を吸収し続けます。それらは重力波によって運動エネルギーを失うため、最終的にはお互いに落ちます。最後のシナリオは、非常に高速に回転する単一の巨大なブラックホールです（温度の推定をより困難にします）。このプロセスのある時点で、バックグラウンド放射がブラックホールよりも冷たくなるため、さらに大きなブラックホールが実際に蒸発し始めると考えられます。非常に非常にゆっくりですが。

超巨大ブラックホールの蒸発には数十億年かかるため、重力の引力は非常に長い時間をかけて弱まります。これにより、銀河が膨​​張し、すべての星系とガスが宇宙に広がります。しかし、ホーキング放射は非常に遅いプロセスです。それまでは、星のすべての燃料が燃え尽きて（水素）完全な暗闇になる可能性があります。