Máme Ploonetov. Máme Mesiace. Teraz si držte klobúky pre… Blanets

(Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images)

Je ľahké si to vymyslieť čierne diery ako nenásytné deštrukčné stroje, sršiace všetko v ich bezprostrednej blízkosti. Ale nie vždy to tak je. Prostredie okolo aktívnych supermasívnych čiernych dier je zložité a minulý rok tím astronómov ukázal, že okolo každého supermasívu existuje bezpečná zóna. čierna diera v ktoromby mohli obiehať tisíce planét.

Teraz tím vedený Keiichi Wada z Kagošimskej univerzity v Japonsku dal týmto planétam čiernych dier nový názov – „blanets“, čo je jednoducho úžasné – a prišiel na to, ako sa tieto blany môžu vytvárať zo zŕn prachu víriacich okolo čiernej. diera.

„Tu skúmame procesy koagulácie prachu a fyzikálne podmienky tvorby blat,“ napísali v dokumente, ktorý je v súčasnosti predložený The Astrophysical Journal pre peer review , a nahrané do predtlačovej služby arXiv .



'Naše výsledky naznačujú, že okolo aktívnych galaktických jadier s relatívne nízkou svietivosťou by sa počas ich života mohli vytvoriť blanety.'

Vieme, že hviezdy možno zachytiť na obežnej dráhe okolo supermasívnych čiernych dier – astronómovia to pozorovalikomplexný tanec hviezd okolo Sagittarius A*, supermasívnej čiernej diery v srdci Mliečnej dráhy, už desaťročia.

Predpokladalo sa tiež, že exoplanéty – obe obiehajúc okolo tých zajatých hviezd, alebo darebákov - môžu byť zachytené aj čiernymi dierami.

Tím Wada však navrhuje novú triedu exoplanét, tých, ktoré sa tvoria priamo okolo aktívnych supermasívnych čiernych dier v srdciach galaxií. Takáto aktívna čierna diera je obklopená akrečným diskom, okolo ktorého víri obrovský torus prachu a plynu, ktorého vnútorný okraj sa napája do čiernej diery.

Je to veľmi podobné tomu, ako sa planéty formujú okolo hviezd. Zhluk v oblaku plynu sa gravitačne zrúti do seba a roztočí sa; toto je protohviezda. Keď sa točí, materiál z okolitého oblaku vytvára disk, ktorý sa do neho napája, zatiaľ čo o niečo ďalej od hviezdy, kde materiál obieha stabilnejšie, sa môžu vytvárať planéty.

V procese tvorby planét sa zrnká prachu, ktoré tvoria disk, začnú lepiť k sebe v dôsledku elektrostatických síl. Tieto väčšie kusy potom začnú do seba narážať a postupne hromadia viac a viac zŕn, až kým objekt nie je dostatočne masívny na to, aby prevzal vládu gravitačné sily. Ak tento proces nič nenaruší, po niekoľkých miliónoch rokov máte planétu.

Wada a jeho tím vo svojom minuloročnom článku zistili, že v dostatočnej vzdialenosti od čiernej diery môže byť tvorba blatníkov ešte efektívnejšia ako okolo hviezd, pretože orbitálna rýchlosť akrečného disku je dostatočne rýchla na to, aby zabránila objektom v úniku z obežnej dráhy. a unáša sa smerom k čiernej diere.

S ich výpočtami však boli určité problémy. Po prvé, je možné, že ak je kolízna rýchlosť zhlukov plynu dostatočne vysoká, počiatočné zhluky prachu by sa mohli navzájom rozbiť, namiesto toho, aby sa zlepili. Po druhé, zhluky by mohli rásť veľmi rýchlo v štádiu zrážky, čo nezodpovedá prirodzenejšiemu modelu hustoty prachu.

S ohľadom na tieto obmedzenia tím prepočítal svoj model tvorby blanetu mimo „snehovej čiary“, čo je vzdialenosť od centrálneho telesa, pri ktorej môžu prchavé zlúčeniny kondenzovať na ľad. A zistili, že ak je náš model formovania planét správny, mali by skutočne existovať podmienky, za ktorých sa môžu blanety vytvárať.

Ak je viskozita disku pod určitým prahom, zabráni to vzájomnému zničeniu agregátov pri kolízii. A keďže formovanie blanetov nepodlieha rovnakým obmedzeniam ako planéty, môžu byť absolútnymi chonkermi.

Okolo supermasívnej čiernej diery s hmotnosťou 1 milión slnečných hmôt by sa za 70-80 miliónov rokov mohli vytvoriť blaty na snežnej čiare. Čím ďalej sú od čiernej diery, tým sú väčšie. Podľa nových výpočtov tímu vo vzdialenosti približne 13 svetelných rokov od čiernej diery by sa blany mohli pohybovať medzi 20 a 3 000 hmotami Zeme, čo je presne na hornej hranici hmotnosti planét, ako ju poznáme.

Pre čiernu dieru s hmotnosťou 10 miliónov hmôt Slnka sa táto hmota môže ľahko prevrátiť na územie hnedých trpaslíkov: telesá, ktoré sú medzi plynnými obrami a hviezdami, ktoré vo svojich jadrách spájajú deutérium, ale nie sú dostatočne masívne na fúziu vodíka.

Samozrejme, tieto objekty v skutočnosti nedokážeme odhaliť, čo znamená, že zatiaľ musia zostať čisto hypotetické. Ale pripojili sa k rastúcej skupine rozkošne pomenovaných hypotetických kozmických objektov, medzi ktoré patrímesačné mesiace(mesiace mesiacov) aploonetov(mesiace veľkých exoplanét, ktoré sú vyhodené z obežnej dráhy planét na hviezdnu dráhu, ako planéta).

A vedci poznamenávajú, že blány otvárajú zaujímavé cesty na skúmanie extrémneho priestoru okolo supermasívnych čiernych dier.

'Naše výsledky naznačujú, že blanety by sa mohli vytvoriť okolo aktívnych galaktických jadier s relatívne nízkou svietivosťou počas ich života (100 miliónov rokov).' napísali vo svojich novinách .

„Plynový obal blanetu by mal byť v porovnaní s hmotnosťou blanetu zanedbateľne malý. Preto sa systém blaniet mimoriadne líši od štandardných planét zemského typu v systémoch exoplanét. Dynamická stabilita takéhoto systému okolo supermasívnej čiernej diery môže byť zaujímavým námetom pre budúce štúdie.“

Výskum bol predložený do The Astrophysical Journal a je k dispozícii na arXiv .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.