¿Cómo puede un agujero negro crear una galaxia?

Question

Me refiero a esta imagen publicada aquí . Al parecer, los agujeros negros supermasivos emiten radiación y materia en chorros astrofísicos. Y estos chorros pueden formar galaxias. Tengo algunas preguntas:

1. ¿No es el lanzamiento de materia lo que se supone que hace un agujero negro? Imagino que las estrellas que colapsan y el gas que cae en el agujero negro se sobrecalienta y emite energía en forma de radiación, pero ¿por qué iba a arrojar materia?

2. Se dice que la materia sale casi a la velocidad de la luz. ¿Puede un chorro tan rápido condensarse para formar una galaxia? Si lo hace, ¿no debería ser una estructura estirada y delgada como un hilo y no una galaxia en espiral como se muestra en la ilustración?

Answer 1

1. No, tirar la materia no es contrario a un BH; a menudo hay un disco de acreción que rodea al agujero negro y eso es lo que forma el chorro .
2. No, el material expulsado no puede condensarse para formar un galaxia . Una galaxia requiere que el material esté ligado gravitacionalmente a algún punto central, un chorro que se mueve a $\sim c$ es moviéndose demasiado rápido para estar ligado gravitacionalmente a cualquier cosa.

En cuanto a la forma del chorro, debe ser una corriente, como lo demuestra el Telescopio espacial Hubble imagen de Messier 87 (M87) :

pero esto no se acerca a la forma espiral de una galaxia.

La impresión artística de la situación es para mostrar que el chorro (el objeto brillante en la parte superior izquierda) del agujero negro es iluminando una galaxia cercana (el objeto hacia la derecha de su imagen). Qué los investigadores han encontrado además es que el cuásar en particular, llamado HE0450-2958 parece estar induciendo una alta tasa de formación estelar en una galaxia cercana: ¡una tasa de unas 100 veces lo que se encuentra en la Vía Láctea! De ahí el título (probablemente engañoso) del artículo ¿Agujero negro sorprendido haciendo existir una galaxia? se da.

Answer 2

Los agujeros negros sí que explotan cuando terminan su vida, vomitando así toda la materia que han ingerido. Pido disculpas por no dar una explicación creíble de mi afirmación (en forma de ecuaciones matemáticas). Leí eso (que los agujeros negros sí explotan) en el libro de Stephen Hawking titulado Black Holes And Baby Universes. Afirmó que existe una relación inversa entre la masa de un agujero negro y su esperanza de vida.

Los agujeros negros muy "ligeros" tienen una esperanza de vida del orden de 10^18 años, mientras que los agujeros negros muy "pesados" tienen una esperanza de vida de entre 10^12 años más o menos. Esto es lo que recuerdo a grandes rasgos. Lee el libro original si quieres valores precisos.