星際穿越中的黑洞行星或是真的!軌道上十年,地面上僅數分鐘

2019-10-29     宇宙印象

行星也可以圍繞著活躍的星系中心黑洞形成的,從傳統的認識上看,行星是由恆星周圍的原行星盤形成的,但通過日本科學家的調查研究發現,就算沒有恆星的介入,行星照樣能夠形成,比如直接由超大質量黑洞群周圍的星際塵粒形成。


宇宙印象 深度科普欄目第1038期 我們知道大多數的星系核心中存在著超大質量的黑洞,這些黑洞質量達到數百萬倍太陽質量,但在這些黑洞周圍,卻還有成千上萬的行星。黑洞周圍的行星並非特殊案例,星際穿越中的黑洞行星或是真的!日本鹿兒島大學天體物理學家和田圭一等人發現,行星不僅圍繞恆星運行,還圍繞特大質量的黑洞運行。

這個形成機制顛覆了我們對行星軌道的認識,當新的恆星形成時,恆星周圍的氣體和塵埃雲隨之坍縮,形成原行星盤,行星則來源於這些「原行星盤」內部,原行星盤形成之後,不斷會有物質聚集在一起,引力也隨著增大。引力拉動著原行星盤周圍氣體,不斷凝聚的物質形成質量更大的天體,最新形成行星。一旦行星形成,會清空原行星盤上的某些軌道。

根據阿塔卡瑪大型毫米波天線陣的觀測,我們已經發現了近20個左右類似原行星盤,但它們都繞恆星運轉。天體物理學家和田圭一等人認為,被星際氣體和塵埃雲包圍的天體並不只有恆星,這些塵埃盤也經常環繞黑洞運行,於是黑洞周圍的行星就浮出水面。有趣的是,和田圭一透露,自己對黑洞周圍形成行星的看法並非來源於星際穿越,而是日本最活躍的火山鹿兒島櫻島山,那個充滿著塵埃的傢伙就如同形成行星的塵埃盤。

大部分超大質量黑洞是比較安靜的,因為沒有進食,比如我們銀河系中心黑洞:人馬座A星黑洞,質量約為我們太陽的400萬倍。這些超大質量黑洞正如饑似渴地吞噬著周圍的恆星。它們周身通常會形成環狀結構的氣體和塵埃地帶,將恆星吞噬之後,留下了行星。因此這些行星距離黑洞的距離大約在0.3光年到30光年不等。

行星也可以圍繞著活躍的星系中心黑洞形成的,從傳統的認識上看,行星是由恆星周圍的原行星盤形成的,但通過日本科學家的調查研究發現,就算沒有恆星的介入,行星照樣能夠形成,比如直接由超大質量黑洞群周圍的星際塵粒形成。不過這個機制仍然存在可疑的地方,因為活躍的星系核心實在太亮了,能量巨大,遠遠超出一顆恆星的能量,一不小心就會破壞行星的形成。

於此,科學家選擇亮度較暗的星系核心作為研究對象,對其中心附近的超大質量黑洞進行觀測。和田圭一的任務是開發一款計算機模型,用以計算出這些特大質量黑洞群附近的塵粒環狀構造的內部熱量分布,結果發現,在離活躍星系核心一定距離的軌道半徑內,存在冰線,這說明冰塵顆粒能夠一個緊貼著一個,最終形成雪球般大小的行星。

這麼說星際穿越中的黑洞行星或是真的,我們可以想像,如果在這樣的行星上,相對論效應是非常明顯的,地面可能過了幾分鐘,那麼軌道上要過數(十)年。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉載均為非法。

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