兩個(gè)領(lǐng)域的理論家挑戰(zhàn)了現(xiàn)有公知，即行星只圍繞像太陽(yáng)這樣的恒星運(yùn)行，他們提出了在超大質(zhì)量黑洞周?chē)嬖跀?shù)千顆行星的可能性。

鹿兒島大學(xué)研究活動(dòng)星系核的教授Keiichi Wada表示：在適當(dāng)?shù)臈l件下，即使在惡劣的環(huán)境中，比如黑洞周?chē)部梢孕纬尚行?，活?dòng)星系核是由黑洞提供能量的發(fā)光物體。根據(jù)最新的理論，行星是由圍繞一顆年輕恒星原行星盤(pán)中蓬松的塵埃聚集而成。

但是年輕恒星并不是唯一擁有塵埃盤(pán)的天體，在一種新的方法中，研究人員專(zhuān)注于星系核中超大質(zhì)量黑洞周?chē)闹貓A盤(pán)。日本國(guó)家天文天文臺(tái)研究行星形成的教授Eiichiro Kokubo說(shuō)：我們的計(jì)算表明，質(zhì)量是地球10倍的數(shù)萬(wàn)顆行星可能在距黑洞約10光年的地方形成，在黑洞周?chē)?，可能存在?guī)模驚人的行星系統(tǒng)。一些超大質(zhì)量黑洞周?chē)写罅康奈镔|(zhì)，形成一個(gè)重而致密的圓盤(pán)，一個(gè)圓盤(pán)可以包含多達(dá)太陽(yáng)質(zhì)量100000倍的塵埃。

這是原行星盤(pán)塵埃質(zhì)量的10億倍，在原行星盤(pán)的低溫區(qū)域，帶有冰蓋的塵埃顆粒粘在一起，演化成蓬松的聚集體。黑洞周?chē)膲m埃盤(pán)密度如此之大，以至于來(lái)自中心區(qū)域的強(qiáng)烈輻射被阻擋，形成了低溫區(qū)域。研究人員將行星形成理論應(yīng)用于繞核圓盤(pán)，發(fā)現(xiàn)行星可能在幾億年前形成。目前，還沒(méi)有檢測(cè)黑洞周?chē)@些行星的技術(shù)，然而研究人員預(yù)計(jì)這項(xiàng)研究將打開(kāi)天文學(xué)的一個(gè)新領(lǐng)域。

作為塵埃增長(zhǎng)基本過(guò)程的自然結(jié)果，研究發(fā)現(xiàn)在超大質(zhì)量黑洞(SMBH)周?chē)梢孕纬梢活?lèi)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(xiàn)”外地球大小天體的生長(zhǎng)路徑，位于低光度活動(dòng)星系核(AGN)中超大質(zhì)量黑洞的幾個(gè)片段，與原行星盤(pán)相比，“徑向漂移屏障”并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(jìn)粘滯。

因此，粉塵聚集體的內(nèi)部密度隨生長(zhǎng)而降低。當(dāng)多孔集料的尺寸達(dá)到0.1-1 cm時(shí)，碰撞壓縮變得有效，內(nèi)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(lái)，集合層變得重力不穩(wěn)定，導(dǎo)致通過(guò)層的碎裂形成行星，質(zhì)量是地球的十倍。生長(zhǎng)時(shí)間尺度取決于周核圓盤(pán)的湍流強(qiáng)度和黑洞質(zhì)量MBH，它與低質(zhì)量(MBH～106M～)超大質(zhì)量黑洞的活動(dòng)星系核壽命(MBH⊙108yr)相當(dāng)。

博科園｜研究/來(lái)自：日本國(guó)立天文臺(tái)

參考期刊《arxiv》《天體物理學(xué)》

Cite: arXiv:1909.06748

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