黑洞周圍應有新型行星「blanet」,可成長至地球質量 3,000 倍

作者 | 發布日期 2020 年 08 月 06 日 18:57 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


黑洞似乎很可怕,周遭天體太過靠近就只有體無完膚的下場,但事實並非總是如此。去年有一組天文學家團隊發現,每個超大質量黑洞周圍都有個安全區,數千顆行星在其中遨遊,現在日本鹿兒島大學天文學家 Keiichi Wada 團隊為這些特殊「黑洞行星」命名了,稱為「blanet」。

我們知道黑洞的重力會捕捉恆星,比如天文學家們一直在觀察銀河系中心的超大質量黑洞──人馬座 A*周圍恆星的複雜軌道舞蹈。

但是 Keiichi Wada 團隊提出另一種理論,當塵埃與氣體在黑洞周圍旋轉時,只要距離夠遠、未被黑洞引力吞噬,吸積盤內就有可能直接積聚出全新世界。

如果我們的地球稱為行星(planet),那些在黑洞周遭吸積盤出生的行星就被特地另起新名為 blanet──它們的誕生過程與行星非常相似,氣體團塊先在重力作用下坍塌形成原恆星(Protostar),當恆星快速旋轉時周遭物質形成原行星盤,盤內碎片不斷相互碰撞積聚,幾百萬年後就有機會看到一顆行星的誕生。

但 blanet 的最終樣貌可能大不相同,比如研究團隊去年的論文指出 blanet 的形成效率可能更高,因為吸積盤轉速夠快,理論上 blanet 質量可以增長到比地球大 20~3,000 倍。

不過這個說法有些問題,首先物質盤內碎片碰撞速度如果很高,這些塵埃團塊的下場可能是粉碎而不是黏合;其次,團塊在碰撞階段若迅速增長,似乎無法吻合正常的行星密度模型。

考量到這一出入,團隊在雪線(snowline)之外重新模擬一次,發現如果現有的行星形成模型正確,那麼黑洞吸積盤確實有正確條件可以形成 blanet。

由於超大質量黑洞的周圍環境非常複雜,這些行星仍處在假設階段,但模型表明,生命週期較短(1 億年)、發光度相對較低的活躍星系核周圍應該會有 blanet 。對學者來說,研究這種行星在黑洞周圍的動力學穩定性應該相當有趣。

新論文已提交給《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal),論文預印本可至《arXiv》網站查閱。

(首圖來源:NASA

延伸閱讀: