黑洞周围应有新型行星“blanet”,可增长至地球质量3,000倍

黑洞似乎很可怕,周边天体太过靠近就只有体无完肤的下场,但事实并非总是如此。去年有一组天文学家团队发现,每个超大质量黑洞周围都有个安全区,数千颗行星在其中遨游,现在日本鹿儿岛大学天文学家Keiichi Wada团队为这些特殊“黑洞行星”命名了,称为“blanet”。

我们知道黑洞的重力会捕捉恒星,比如天文学家们一直在观察银河系中心的超大质量黑洞——人马座A*周围恒星的复杂轨道舞蹈。

但是Keiichi Wada团队提出另一种理论,当尘埃与气体在黑洞周围旋转时,只要距离足够远、未被黑洞引力吞噬,吸积盘内就有可能直接积聚出全新世界。

如果我们的地球称为行星(planet),那些在黑洞周边吸积盘出生的行星就被特地另起新名为blanet——它们的诞生过程与行星非常相似,气体团块先在重力作用下坍塌形成原恒星(Protostar),当恒星快速旋转时周边物质形成原行星盘,盘内碎片不断相互碰撞积聚,几百万年后就有机会看到一颗行星的诞生。

但blanet的最终面貌可能大不相同,比如研究团队去年的论文指出blanet的形成效率可能更高,因为吸积盘转速够快,理论上blanet质量可以增长到比地球大20~3,000倍。

不过这个说法有些问题,首先物质盘内碎片碰撞速度如果很高,这些尘埃团块的下场可能是粉碎而不是黏合;其次,团块在碰撞阶段若迅速增长,似乎无法吻合正常的行星密度模型。

考虑到这一出入,团队在雪线(snowline)之外重新模拟一次,发现如果现有的行星形成模型正确,那么黑洞吸积盘确实有正确条件可以形成blanet。

由于超大质量黑洞的周围环境非常复杂,这些行星仍处在假设阶段,但模型表明,生命周期较短(1亿年)、发光度相对较低的活跃星系核周围应该会有blanet。对学者来说,研究这种行星在黑洞周围的动力学稳定性应该相当有趣。

新论文已提交给《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal),论文预印本可至《arXiv》网站查阅。

(首图来源:NASA)