Dodano: 23 wrzesień 2019r.

Planety krążące wokół czarnej dziury zamiast gwiazdy?

Jesteśmy przyzwyczajeni do myślenia o planetach jako obiektach krążących wokół gwiazd. Ale, jak twierdzą japońscy astronomowie, okazuje się, że niektóre z nich mogą orbitować także wokół supermasywnych czarnych dziur.

Planety krążące wokół czarnej dziury zamiast gwiazdy?

 

Koncepcja, że planety mogą krążyć wokół mniejszych czarnych dziur, pojawiła się już wcześniej, jednak nie obejmowała ona supermasywnych czarnych dziur, które są miliony razy masywniejsze niż nasze Słońce. Ideę o supermasywne potwory rozszerzył Keiichi Wada z Kagoshima University w Japonii. Uczony wraz ze swoim zespołem zastosował do nich modele formowania się planet, aby zobaczyć, co z tego wyniknie.

- To pierwsze badanie, które pokazuje, że istnieje możliwość bezpośredniego formowania się obiektów podobnych do planet, które nie są związane z gwiazdami, ale z supermasywnymi czarnymi dziurami – powiedział Wada.

 

Badania ukazały się w bazie pre-printów arXiv.

Obecnie naukowcy uważają, że formowanie się planet rozpoczyna się zwykle od dysku pyłu i gazu otaczającego gwiazdę. Stopniowo ten materiał łączy się, a jego grawitacja przyciąga coraz więcej materiału, tworząc planetę.

Wada i jego zespół zbadali, w jaki sposób zachowywałyby się podobne dyski otaczające supermasywną czarną dziurę. Ich badania wykazały, że ten sam model może z grubsza działać w otoczeniu czarnej dziury. - Zasadniczo jest to to samo, co formowanie się normalnych planet wokół gwiazd - przyznał Wada.

Z powodu ogromnej masy i siły grawitacji supermasywne czarne dziury wypaczają czasoprzestrzeń w dziwny sposób. Jednak orbitujące planety mogą nie odczuwać żadnych dziwnych efektów, takich jak dylatacja czasu. Jak ocenił Wada, te hipotetyczne planety prawdopodobnie krążyłyby w ogromnej odległości od masywnego potwora - od 10 do 30 lat świetlnych, gdzie ekstremalne efekty związane z ogólną teorią względności byłyby „znikome”.

Hipotetyczne układy planetarne wokół supermasywnej czarnej dziury mogłyby nie być podobne do układów gwiezdnych. - Całkowita ilość pyłu jest ogromna - zaznaczył Wada. Oznacza to, że typowa masa planet prawdopodobnie byłaby ogromna - około 10 razy większa od masy Ziemi. Wokół jednej czarnej dziury mogłoby być ich nawet 10 tys. takich planet – podkreślił Wada.

Sean Raymond z Uniwersytetu w Bordeaux przyznał, że badania zespołu są wiarygodne. Według niego, takie planety mogłyby istnieć w bliższej odległości od supermasywnej czarnej dziury i mogłoby być ich jeszcze więcej. - Teoretycznie miliony planet mogą okrążać supermasywne czarne dziury, ale koncepcja ta wymaga, by wiele warunków pasowało wprost idealnie - wyjaśnił.

Bezpośrednie wykrycie takich planet byłoby trudne ze względu na ogromne odległości. Ale może być możliwe uzyskanie pośrednich dowodów na ich obecność. Być może mogło by się to udać za pomocą obserwacji w podczerwieni.

 

Źródło: New Scientist, fot. NASA Goddard