數(shù)以千計(jì)的行星可能形成與軌道上的那種超大質(zhì)量的黑洞中的大部分核中發(fā)現(xiàn),如果不是全部,星系,一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)。
研究的主要作者,日本鹿兒島大學(xué)天體物理學(xué)家和田敬一說:“行星不僅繞著恒星運(yùn)轉(zhuǎn),而且繞著超大質(zhì)量黑洞運(yùn)轉(zhuǎn)。”
當(dāng)新的恒星形成時(shí),它們周圍的氣體和塵埃云塌陷形成磁盤。先前的研究表明,行星在重力作用下將團(tuán)塊聚集成更大的質(zhì)量,因此起源于這些“原行星盤”。阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)已將附近恒星周圍的20個(gè)此類行星構(gòu)建盤映射到了非凡的細(xì)節(jié)。
但是,恒星并不是唯一由氣體和塵埃盤圍繞的天文物體。這樣的磁盤通常還圍繞著超大質(zhì)量黑洞,其質(zhì)量是地球太陽質(zhì)量的數(shù)百萬至數(shù)十億倍。Wada和他的同事們研究了是否可能在這樣的黑洞周圍形成行星。
“我不記得我何時(shí)以及如何提出這個(gè)極端的想法,但這可能是因?yàn)槲姨幵趬m土飛揚(yáng)的環(huán)境中-也就是說,鑒于日本最活躍的火山-鹿兒島的櫻島山(Sakurajima Mountain)的火山灰”和田告訴Space.com。
許多超大質(zhì)量的黑洞相對安靜,例如位于銀河系中心的人馬座A *,它的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的400萬倍。然而,和田是活躍的銀河系原子核,超大質(zhì)量黑洞的專家,這些黑洞正在吞噬周圍的環(huán)境。這些氣體通常會(huì)在其周圍形成環(huán)形的氣體和塵埃區(qū)域,距離超大質(zhì)量黑洞約0.3至30光年。
現(xiàn)在,Wada和他的同事們發(fā)現(xiàn)行星可以在活躍的銀河核周圍形成。Wada說:“常識(shí)說,行星是由恒星周圍的原行星盤形成的,但是我們發(fā)現(xiàn),行星也可以在沒有恒星幫助的情況下形成。”“它們可以直接由超大質(zhì)量黑洞周圍的塵埃顆粒形成。”
科學(xué)家們專注于相對昏暗的活躍銀河核,因?yàn)槊髁恋你y河核是如此活躍,以至于它們很容易破壞行星的形成。Wada和同事開發(fā)了計(jì)算機(jī)模型來計(jì)算熱量在這些超大質(zhì)量黑洞周圍的塵埃環(huán)中的分布方式。
研究人員發(fā)現(xiàn),冰可能在距活躍銀河核一定距離處形成。他們的計(jì)算機(jī)模型表明,冰冷的塵埃顆粒會(huì)相互凝結(jié),大小呈滾雪球狀。
和田說,這些行星通常約為地球質(zhì)量的10倍。他補(bǔ)充說,它們可能是巖石世界或類似海王星的冰冷巨行星。
瓦達(dá)說,科學(xué)家們估計(jì),每個(gè)活躍的銀河核可以繞著10,000多個(gè)行星旋轉(zhuǎn),因?yàn)閲@這些物體的塵埃量很大。他補(bǔ)充說,一些行星可能繞銀河系的超大質(zhì)量黑洞運(yùn)行。
研究人員預(yù)計(jì),超大質(zhì)量黑洞將在大約10至30光年內(nèi)形成行星。這樣,這些世界就不會(huì)受到人們對接近如此大的黑洞的強(qiáng)大引力場所期望的任何怪異效果的影響,例如時(shí)間膨脹,就像在電影《星際穿越》中看到的那樣。
然而,研究人員指出,探測超大質(zhì)量黑洞周圍的任何此類行星都將具有挑戰(zhàn)性。例如,一種尋找系外行星的標(biāo)準(zhǔn)方法包括發(fā)現(xiàn)由于行星經(jīng)過恒星前方而導(dǎo)致的星光變暗。但是由于黑洞是黑洞,研究人員說,這種技術(shù)對于尋找黑洞行星是“無希望的”。研究人員指出,一種間接的技術(shù)可能是分析超大質(zhì)量黑洞周圍的塵埃環(huán),以發(fā)現(xiàn)與恒星周圍原行星盤中與行星形成有關(guān)的那種活動(dòng)。