Keiichi Wada z japońskiego uniwersytetu Kagoshima uważa, że przykładem takiej planetotwórczej czarnej dziury jest położona w centrum Drogi Mlecznej Saggitarius A. O ile odkrycie Japończyków, że wokół supermasywnych obiektów tego typu mogą krążyć nawet tysiące planet od skalnych po gazowe, ma rok, to ich nazwa, blanety, jest nowa.
Jak powstają planety wokół czarnych dziur
Nowe są też ustalenia dotyczące sposobu i miejsca powstawania tych ciał niebieskich. Blanety powstają z chmury pyłu, którego elementy najpierw łączą się wskutek działania sił elektrostatycznych, a potem zderzania się większych fragmentów. Proces ten trwać może kilka milionów lat. Dyski protoplanetarne wokół czarnych dziur są też w teorii bardziej wydajne od takich samych dysków otaczających gwiazdy.
Choć dynamika formowania się planet w obu typach dysków jest podobna, różne są prędkości orbitalne, z jakimi poruszają się zarodki planet, tzw. planetozymale. Wokół czarnych dziur ta prędkość jest większa, co przeciwdziała tzw. dryfowi radialnemu, czyli przemieszczaniu się planetozymali w kierunku gwiazdy lub czarnej dziury. Dryf radialny to główna przyczyna przedwczesnej śmierci planetarnego zarodka.
Keiichi Wada przekonuje, że orbity planetozymali w dyskach protoplanetarnych wokół czarnych dziur są bardziej stabilne niż te wokół gwiazd. Dlatego szansa na powstanie planet w pobliżu czarnych dziur jest większa.
Planety nie formują się w każdym miejscu wokół czarnej dziury, a jedynie w ”bezpiecznym” pasie chłodniejszego gazu, gdzie ziarna pokryte są lodem. W dysku aktywnej czarnej dziury promieniowanie cieplne generowane przez zderzające się ze sobą cząsteczki gazu nie daje szans na powstanie takich schłodzonych zbitków materii.
Dyski gazu i pyłu wokół czarnych dziur są dużo gęstsze, niż te otaczające gwiazdy. Ta gęstość sprawia, że dalej położone regiony izolowane są przed promieniowaniem cieplnym. W takich chłodnych niszach mogą więc tworzyć się planetozymale.
Planety wokół czarnych dziur mogą być bardzo masywne
W nowych badaniach zgłoszonych do publikacji w ”The Astrophysical Journal” Wada i jego koledzy jako najbardziej obiecujące miejsca występowania blanet wskazują okolice czarnych dziur z dyskami o niskiej jasności.
W stosunku do ubiegłorocznej publikacji, uczeni poprawili kalkulacje dotyczące położenia bezpiecznej strefy formowania się blanet. Pierwotnie ich obliczenia umieszczały ją w zbyt aktywnym regionie, gdzie zderzające się cząsteczki niszczyłyby się nawzajem, zamiast łączyć w większe zlepki.
Oddalenie poza tzw. granicę śniegu – czyli na odległość, gdzie dysk jest wystarczająco chłodny by dochodziło do zestalenia wody i innych substancji lotnych – wniosło też poprawkę do potencjalnej wielkości blanet. W ciągu 70-80 mln lat mogą one stać się olbrzymami. A im dalej są od czarnej dziury, tym większe rosną. Np. w odległości 13 lat świetlnych blaneta mogłaby mieć masę od 20 do 3000 mas Ziemi. Byłyby to więc największe planety, jakie przewidują prawa fizyki.
Oczywiście tych koncepcji na razie nie da się potwierdzić za pomocą obserwacji. To wyłącznie hipoteza poparta obliczeniami. Ale przy okazji język astrofizyki wzbogacił się o kolejne niezwykłe słowo. Blanety idealnie pasują do anglojęzycznych moonmoonów (to księżyce księżyców) oraz ploonet (to z kolei księżyce olbrzymich egzoplanet, wyrzucone z orbity planetarnej na orbitę gwiezdną, stające się niejako planetami).