Czy wokół czarnych dziur powstają planety?

Nowe badanie wskazuje, że planety wokół supermasywnych czarnych dziur mogą powstawać znacznie częściej, niż dotąd sądzono. Astronomowie sugerują, że w otoczeniu aktywnych jąder galaktyk mogą formować się miliony nowych światów, a część z nich może osiągać rozmiary większe od Jowisza.

Jak mogą powstawać planety wokół supermasywnych czarnych dziur

.Supermasywne czarne dziury są największymi znanymi tego typu obiektami we Wszechświecie i znajdują się w centrum większości dużych galaktyk. Jak wskazują astronomowie, podczas swojej aktywności pochłaniają otaczający gaz i pył, a także niszczą wszystko, co znajdzie się zbyt blisko. Jednak w ramach nowego badania opublikowanego w serwisie arXiv naukowcy pod kierownictwem Barry’ego McKernana z City University of New York odkryli, że w ich pobliżu mogą również powstawać miliony planet.

Zdaniem naukowców formowanie się planet to złożony proces, który najpewniej zachodzi w dyskach gazu i pyłu wirujących wokół młodych gwiazd. Gigantyczne wersje takich struktur są obecne także wokół supermasywnych czarnych dziur w centrach aktywnych galaktyk, znanych jako aktywne jądra galaktyczne (active galactic nuclei – AGN).

Zewnętrzne krawędzie tych dysków wokół czarnych dziur, zwane torusami, mają temperatury i warunki podobne do tych występujących w dyskach wokół gwiazd, w których formują się planety. Może to pozwalać pyłowi przetrwać wystarczająco długo, by zaczął się zlepiać i ostatecznie tworzyć nowe światy.

Badacze przeanalizowali środowisko wokół czarnych dziur

.Aby sprawdzić, czy rzeczywiście tak może być, astronomowie wprowadzili dane dotyczące temperatur i gazów w zewnętrznym torusie do komputerowego modelu dysku wokół czarnej dziury z silnym polem magnetycznym i obliczyli kluczowe aspekty dotyczące formowania się planet. Obejmowały one między innymi tempo zlepiania się pyłu oraz końcowe rozmiary powstałych światów. Badacze sprawdzili również, ile dodatkowego pyłu i gazu te nowo narodzone globy mogłyby pochłonąć przez miliony lat, aby oszacować, jak masywne mogą się ostatecznie stać.

Astronomowie wskazali, że zgodnie z modelowaniem i obliczeniami planety mogą formować się w tych ekstremalnych środowiskach wokół supermasywnych czarnych dziur. Sugerują również, że może ich tam powstawać ogromna ilość.

„Nasze przybliżone obliczenia sugerują, że pyłowe torusy wokół AGN mogą być siedliskiem największych populacji planet we Wszechświecie” – twierdzą naukowcy.

Nowe światy mogą rosnąć bardzo szybko

.Wyniki pokazują również, że mogą one rosnąć znacznie szybciej niż planety powstające wokół zwykłych gwiazd. Silne oddziaływania grawitacyjne i gęstość materii w środowisku aktywnych jąder galaktycznych mogą pozwalać młodym światom szybko zwiększać masę, potencjalnie do rozmiarów znacznie większych niż Ziemia, a nawet przekraczających wielkość Jowisza. A niektóre z tych nowych planet mogą ostatecznie zgromadzić tak dużo gazu i pyłu, że staną się nowymi gwiazdami.

Astronomowie przewidują także możliwość powstawania egzotycznych, masywnych obiektów zbudowanych głównie z pyłu, niepodobnych do niczego znanego z układów planetarnych wokół zwykłych gwiazd. Jednak odkrycia naukowców będą wymagały jeszcze potwierdzenia obserwacyjnego.

Emil Gołoś