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理论推测:黑洞附近的行星可能并不像我们想象的那么不适宜居住

当谈到寻找新的和不寻常的世界时,天文学家们已经在远离我们的恒星的主恒星周围寻找系外行星。

但恒星可能并不是唯一能够将行星保持在旋转轨道上的宇宙天体——宇宙中最不适宜居住的天体之一可能也能做到这一点。在一个新的理论中,科学家认为超大质量黑洞可能有成千上万的行星围绕着它们运行。如果这一假设得到进一步研究的证实,那么这一想法将颠覆人们通常的假设,即黑洞附近不可能存在任何物质——更不用说像地球与太阳那样与之相互作用了。

(图解:恒星,行星,外层空间。图源:1zoom。)

日本国家天文台研究员,该研究的合著者和田圭一在一份声明中说:“只要条件合适,即使在黑洞等恶劣环境中也能形成行星。”

为了验证这一理论,科学家们创建了一个模拟地球大小的行星在离黑洞约10光年的地方形成。

他们在本周的《天体物理学杂志》上发表了他们的发现。

如果恒星能做到,为什么黑洞不能呢?

行星形成的理论表明,行星是由围绕年轻恒星旋转的气体和尘埃盘的混沌形成的。黑洞也有类似的圆盘——这表明它们可能也有行星形成所需的合适成分。

(图解:黑洞周边。图源:itgd。)

超大质量的黑洞形成于星系的中心——在我们银河系的中心就有一个。它们靠引力吸引大量气体和尘埃。这些由气体和尘埃组成的云团可以变得如此巨大,以至于其质量相当于太阳质量的十万倍——这足以形成一颗行星,甚至数千颗行星。

“在黑洞周围可能存在着规模惊人的行星系统。”日本国家天文台教授,这项研究的合著者小久保荣郎在一份声明中说:“我们的计算表明,在距离黑洞约10光年的地方,可以形成数万颗质量是地球10倍的行星。”

天文学家没有办法探测到这样的行星围绕着黑洞运行。到目前为止,所有发现的系外行星都是围绕着明亮的恒星运行的——科学家们通过观察行星在其前方运行时恒星光线的轻微倾斜来发现它们。

(图解:发现有三颗地球大小行星的恒星系统。图源:lovehhy。)

因为这取决于光线——黑洞缺乏的物质——天文学家如何探测超大质量黑洞周围的行星还不清楚。但结果确实表明,它可能值得一看——你永远不知道在黑暗中会发现什么。

两个不同领域的理论家推翻了行星围绕太阳这样的恒星公转的常识。他们提出了在超大质量黑洞周围存在数千颗行星的可能性。

鹿儿岛大学研究活动星系核的教授和田圭一表示:“只要条件合适,即使在黑洞等恶劣环境中也能形成行星。”活动星系核是由黑洞激发能量的发光物体。

根据最新的理论,行星是由一颗年轻恒星周围的原行星盘中蓬松的尘埃聚集而成。但是年轻的恒星并不是唯一拥有尘埃盘的天体。在一项新的研究中,研究人员将重点放在星系核中特大质量黑洞周围的重圆盘上。

(图解:一颗年轻类日恒星周围的气体,尘埃盘。图源:yxhtnl。)

“我们的计算表明,在距离黑洞10光年的地方,可能会形成数万颗质量是地球10倍的行星。”研究行星形成的日本国家天文台教授小久保荣郎说:“黑洞周围可能存在规模惊人的行星系统。”

一些超大质量黑洞周围有大量的物质,它们以重而密的圆盘的形式存在。一个圆盘可以容纳相当于10万倍太阳质量的尘埃。这是原行星盘尘埃质量的十亿倍。

在原行星盘的低温区域,带有冰幔的尘埃颗粒粘在一起,演变成蓬松的聚集体。黑洞周围的尘埃盘密度非常大,以至于中心区域的强烈辐射被阻挡,形成了低温区域。研究人员将行星形成理论应用于绕核盘,发现行星可能在几亿年内形成。

(图解:太阳和原行星盘。)

目前还没有探测黑洞周围行星的技术。然而,研究人员希望这项研究能为天文学开辟一个新的领域。


参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. Passant Rabie-小蛮

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