Buracos Negros nos Centros de Galáxias

Buracos Negros nos Centros de
Galáxias
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Todas as galáxias possuem um buraco negro
supermassivo (SMBH) em seu centro?
Em caso afirmativo, o que difere galáxias normais e
galáxias com núcleo ativo (AGNs)?
Buracos Negros nos Centros de Galáxias
1 – Procurando SMBHs
Definição de BH: uma compacta concentração de
massa, com extensão menor que seu raio de
Schwarzschild.

2MG
v esc =
r
2GM
r S= 2
c
Buracos Negros nos Centros de Galáxias
1 – Procurando SMBHs
 
M
r S =2.95x10 cm
Mo
15
Para a massa do Sol: r S ≈3 km
12
Para o SMBH no CG: r S ≈10 cm
−6
≈6x10 arcsec
Buracos Negros nos Centros de Galáxias
1 – Procurando SMBHs: O raio de influência
Influência do SMBH na cinemática das estrelas e
gás na galáxia:

 
GM.
v rot =
r
GM.
M.
r BH = 2 ~0.4
6

10 M o

100 km/ s
−2

pc
Buracos Negros nos Centros de Galáxias
1 – Procurando SMBHs: O raio de influência
Influência do SMBH na cinemática das estrelas e
gás na galáxia:
r BH
BH =
D

M.
BH ~0.1' '
6
10 M o


100 km/ s
−2

D
1 Mpc
−1

Buracos Negros nos Centros de Galáxias
1 – Procurando SMBHs: Evidência cinemática
A existência de um SMBH no interior de um r BH é
revelada por um aumento na dispersão de
velocidades em r < rBH, que se comporta como
 ∝r
−1/ 2
Buracos Negros nos Centros de Galáxias
2 – Exemplos de SMBHs em Galáxias
Buracos Negros nos Centros de Galáxias
2 – Exemplos de SMBHs em Galáxias
~600 km/ s
muito maior que a
velocidade de escape do
aglomerado central de
estrelas, se ele fosse
constituído
apenas
de
estrelas.
9
M.~10 M o
Buracos Negros nos Centros de Galáxias
2 – Exemplos de SMBHs em Galáxias
9
M.~3x10 M o
d3 pc
Buracos Negros nos Centros de Galáxias
2 – Exemplos de SMBHs em Galáxias
6
M.~25x10 M o
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3 – Correlação Entre a Massa do SMBH e
Propriedades da galáxia
A massa do SMBH está relacionada com a
magnitude absoluta do bojo da galáxia pela
equação
1.11
8
M.=0.93 x 10 M o
M / L∝ L
0.25

LB , bojo
10
10 L Bo
M.∝ M
0.9
bojo

desvios nos pontos dos dados são maiores que as
barras de erro.
Buracos Negros nos Centros de Galáxias
3 – Correlação Entre a Massa do SMBH e
Propriedades da galáxia
Buracos Negros nos Centros de Galáxias
3 – Correlação Entre a Massa do SMBH e
Propriedades da galáxia

e
M.=1.35 x 10 M o
200 km/ s
8
M.∝
4

4.5
desvios nos pontos dos dados são compatíveis com
as barras de erro.
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3 – Correlação Entre a Massa do SMBH e
Propriedades da galáxia
Aglomerados globulares podem conter BHs
(algomerados globulares oriundos de uma galáxia
anã, da qual que só restou o núcleo);
Verificar que na vizinhança de um SMBH as
estrelas estão se movendo mais rápido que em um
SMBH de menor massa não é conclusivo, pois a
massa do SMBH é menor que 1% da massa do bojo.