能否推翻天文公知？理論研究表明，有行星圍繞超大質量黑洞運行

兩個領域的理論家挑戰了現有公知，即行星只圍繞像太陽這樣的恆星運行，他們提出了在超大質量黑洞周圍存在數千顆行星的可能性。鹿兒島大學研究活動星系核的教授Keiichi Wada表示：在適當的條件下，即使在惡劣的環境中，比如黑洞周圍，也可以形成行星，活動星系核是由黑洞提供能量的發光物體。根據最新的理論，行星是由圍繞一顆年輕恆星原行星盤中蓬鬆的塵埃聚集而成。

但是年輕恆星並不是唯一擁有塵埃盤的天體，在一種新的方法中，研究人員專注於星系核中超大質量黑洞周圍的重圓盤。日本國家天文天文台研究行星形成的教授Eiichiro Kokubo說：我們的計算表明，質量是地球10倍的數萬顆行星可能在距黑洞約10光年的地方形成，在黑洞周圍，可能存在規模驚人的行星系統。一些超大質量黑洞周圍有大量的物質，形成一個重而緻密的圓盤，一個圓盤可以包含多達太陽質量100000倍的塵埃。

這是原行星盤塵埃質量的10億倍，在原行星盤的低溫區域，帶有冰蓋的塵埃顆粒粘在一起，演化成蓬鬆的聚集體。黑洞周圍的塵埃盤密度如此之大，以至於來自中心區域的強烈輻射被阻擋，形成了低溫區域。研究人員將行星形成理論應用於繞核圓盤，發現行星可能在幾億年前形成。目前，還沒有檢測黑洞周圍這些行星的技術，然而研究人員預計這項研究將打開天文學的一個新領域。

作為塵埃增長基本過程的自然結果，研究發現在超大質量黑洞(SMBH)周圍可以形成一類新的行星，研究人員研究了從亞微米大小的冰塵單體到「雪線」外地球大小天體的生長路徑，位於低光度活動星系核(AGN)中超大質量黑洞的幾個片段，與原行星盤相比，「徑向漂移屏障」並不阻止小行星的形成，在演化的早期階段，塵埃顆粒之間的低碰撞速度促進粘滯。

因此，粉塵聚集體的內部密度隨生長而降低。當多孔集料的尺寸達到0.1-1 cm時，碰撞壓縮變得有效，內部密度的降低停止。一旦形成了10-100米大小的聚集體，它們就從氣體湍流中解耦出來，集合層變得重力不穩定，導致通過層的碎裂形成行星，質量是地球的十倍。生長時間尺度取決於周核圓盤的湍流強度和黑洞質量MBH，它與低質量(MBH∼106M∼)超大質量黑洞的活動星系核壽命(MBH⊙108yr)相當。

博科園｜研究/來自：日本國立天文台

參考期刊《arxiv》《天體物理學》

Cite: arXiv:1909.06748

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