• 博科园
  • 科研日报
  • 精选文章
  • 科学圈
  • 下载app

能否推翻天文公知?理论研究表明,有行星围绕超大质量黑洞运行!

2020-02-12

两个领域的理论家挑战了现有公知,即行星只围绕像太阳这样的恒星运行,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Keiichi Wada表示:在适当的条件下,即使在恶劣的环境中,比如黑洞周围,也可以形成行星,活动星系核是由黑洞提供能量的发光物体。根据最新的理论,行星是由围绕一颗年轻恒星原行星盘中蓬松的尘埃聚集而成。

但是年轻恒星并不是唯一拥有尘埃盘的天体,在一种新的方法中,研究人员专注于星系核中超大质量黑洞周围的重圆盘。日本国家天文天文台研究行星形成的教授Eiichiro Kokubo说:我们的计算表明,质量是地球10倍的数万颗行星可能在距黑洞约10光年的地方形成,在黑洞周围,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,形成一个重而致密的圆盘,一个圆盘可以包含多达太阳质量100000倍的尘埃。

这是原行星盘尘埃质量的10亿倍,在原行星盘的低温区域,带有冰盖的尘埃颗粒粘在一起,演化成蓬松的聚集体。黑洞周围的尘埃盘密度如此之大,以至于来自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圆盘,发现行星可能在几亿年前形成。目前,还没有检测黑洞周围这些行星的技术,然而研究人员预计这项研究将打开天文学的一个新领域。

作为尘埃增长基本过程的自然结果,研究发现在超大质量黑洞(SMBH)周围可以形成一类新的行星,研究人员研究了从亚微米大小的冰尘单体到“雪线”外地球大小天体的生长路径,位于低光度活动星系核(AGN)中超大质量黑洞的几个片段,与原行星盘相比,“径向漂移屏障”并不阻止小行星的形成,在演化的早期阶段,尘埃颗粒之间的低碰撞速度促进粘滞。

因此,粉尘聚集体的内部密度随生长而降低。当多孔集料的尺寸达到0.1-1 cm时,碰撞压缩变得有效,内部密度的降低停止。一旦形成了10-100米大小的聚集体,它们就从气体湍流中解耦出来,集合层变得重力不稳定,导致通过层的碎裂形成行星,质量是地球的十倍。生长时间尺度取决于周核圆盘的湍流强度和黑洞质量MBH,它与低质量(MBH∼106M∼)超大质量黑洞的活动星系核寿命(MBH⊙108yr)相当。


博科园|研究/来自:日本国立天文台

参考期刊《arxiv》《天体物理学》

Cite: arXiv:1909.06748

博科园|科学、科技、科研、科普

追逐大美宇宙科学:博科园
特别声明:所刊载的内容仅为传递更多信息之目的,最终内容真实性自负,仅代表作者本人观点;如有关于作品内容、版权或其它问题请与“博科园”联系-Email:bokeyuan@vip.qq.com 将谨予以修正完善著作信息或删除。