Czarne dziury otaczają olbrzymie ciała niebieskie. Okryto blanety

Przykładem takiej planetotwórczej czarnej dziury jest, pisze m.in. Keiichi Wada z japońskiego uniwersytetu Kagoshima, położony 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.

Nowe są też ustalenia dotyczące sposobu i miejsca powstawania tych ciał niebieskich. Wada wyjaśnia, że proces w którym z chmury pyłu na skutek sił elektrostatycznych (a potem zderzania się większych cząstek) akumulują się olbrzymie masy kosmicznych drobin, trwać może kilka milionów lat. Dyski protoplanetarne wokół czarnych dziur są też (najpewniej, to wszystko teoria) bardziej wydajne od takich samych dysków otaczających gwiazdy.

Choć dynamika formowania się planet w obu typach dysków jest podobna, różnica w prędkości orbitalnej której podlegają zarodki planet, tzw. planetozymale, wokół czarnych dziur (jest większa) anuluje efekt zjawiska dryfu radialnego (w kierunku czarnej gwiazdy/ czarnej dziury) – głównej przyczyny 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 koło 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 powstania takim schłodzonym zbitkom materii.

Dyski gazu i pyłu wokół czarnych dziur są dużo gęstsze niż te otaczające gwiazdy. Ich gęstość sprawia, że dalej położone regiony izolowane są przed promieniowaniem cieplnym. W chłodnych niszach mogą tworzyć się planetozymale.

W nowych badaniach zgłoszonych do publikacji w ”The Astrophysical Journal” (po dokonaniu wzajemnej oceny, ang. peer review) Wada i jego koledzy jako najbardziej obiecujące (najpewniej posiadające planety) wskazują czarne dziury z dyskami o niskiej jasności (spokojne, chłodne).

W stosunku do ubiegłorocznych odkryć 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 granule.

Oddalenie nieco od centrum, poza tzw. granicę śniegu (odległość poza którą dysk jest wystarczająco chłodny by dochodziło do zestalenia wody i innych substancji lotnych) wniosło też poprawkę do potencjalnej wielkości blanet. Mając od 70 do 80 mln lat na zyskanie ostatecznej formy rodzą się tam olbrzymy. A im dalej od czarnej dziury, tym rosną większe. Np. w odległości 13 lat świetlnych mogłoby mieć masę od 20 do 3000 mas Ziemi. A to są największe planety jakie ”przewiduje” nauka.

Oczywiście, nic z tego co tu opisano, chwilowo przynajmniej, nie da się potwierdzić obserwacją optyczną. To wyłącznie hipoteza poparta obliczeniami tego, co policzyć można. A przy okazji język astrofizyki wzbogacił się o kolejne niezwykłe słowo, idealnie pasujące do anglojęzycznych moonmoonów (księżyce księżyców) oraz ploonet (księżyce olbrzymich egzoplanet wyrzuconych z orbity planetarnej na orbitę gwiezdną, stających się niejako planetami).