模擬新發現,行星可能直接繞行超大質量黑洞公轉

作者 | 發布日期 2019 年 09 月 27 日 12:35 | 分類 天文 , 自然科學 follow us in feedly


一般行星都圍繞著母恆星公轉運動,少數行星則圍繞星系公轉或獨自漂泊宇宙,但現在科學家發現,有一種行星可能直接圍繞著超大質量黑洞公轉。

根據星雲假說模型,行星與恆星都起源於同一片分子雲,塵埃氣體先因重力坍縮形成恆星,剩下的材料形成圍繞著年輕恆星旋轉的原行星盤(Proplyd or Protoplanetary Disc),最後行星、衛星從中孕育而出,與恆星構成一個小型天體系統。

偶爾會有一些行星受其他天體引力影響而被拋出原本系統,或者在行星系統形成期間便被彈出來,以致最後在宇宙流浪,不再圍繞恆星公轉或只圍繞星系公轉,稱為星際行星(Interstellar planet)或流浪行星(Rogue planet)、遊牧行星(nomad planet)、自由浮動行星(free-floating planet)、孤兒行星(Orphan planet),天文學家估計星際行星的數量比恆星高 2 倍。

之前,天文學家曾提出行星可能圍繞較小黑洞運行的想法,但超大質量黑洞不在探討範圍內,因為後者質量太大。因此,日本鹿兒島大學 Keiichi Wada 團隊將行星形成模型應用到黑洞身上,想了解會發生什麼事。

研究結果發現,這些聚集在恆星周圍塵埃盤的氣體分子雲,在超大質量黑洞周圍也有相同行為。此外,雖然超大質量黑洞會以奇怪方式扭曲周遭時空,但行星可以在 10~30 光年外的遙遠距離繞行超大質量黑洞公轉,受到黑洞巨大引力的影響幾乎微不足道,不用擔心會被黑洞吸引撕裂。

和一般天體系統的最大差異在於,繞行超大質量黑洞的行星質量可能比地球還要大 10 倍,並且可能有多達 10,000 個行星繞著同一個超大質量黑洞公轉。

由於黑洞距離我們太遠,目前很難直接探測到這類行星,但也許我們有機會利用間接證據證明,比如以紅外光觀測原行星盤。新論文可在《Arxiv》網站預覽。

(首圖來源:pixabay