Как чёрные дыры могут помочь рождению новых звёзд

Чёрные дыры разрушительны, они поглощают все, что приблизится на достаточно близкое к ним расстояние. Однако их окрестности, где падающее вещество нагревается и закручивается плотным аккреционным диском, могут быть заселены и звездами, и даже планетами, захваченными гравитацией черной дыры. А некоторые планеты способны рождаться из рассеянных газа и пыли прямо в этом диске — к такому выводу пришли японские астрофизики во главе с Кеити Вада (Keiichi Wada) из Университета Кагосимы.

Ученые называют такие объекты «бланетами» (blanets, от black hole — «черная дыра» и planet — «планета»), показав, что они могут появляться в не слишком бурных аккреционных дисках, окружающих сверхмассивные черные дыры в активных ядрах галактик. Статья Кеити Вады и его соавторов готовится к публикации в The Astrophysical Journal и пока представлена в открытой онлайн-библиотеке препринтов arXiv.org.

В целом рождение новых «бланет» происходит так же, как у обычных планет, формирующихся в протопланетных дисках, которые окружают молодые звезды. В области, где движение вещества не слишком турбулентно, мелкие частицы начинают слипаться под действием слабых электростатических сил. Постепенно они увеличиваются, сталкиваются и соединяются, их собственная гравитация становится все более значительной, притягивая новую и новую материю.

Расчеты, проведенные японскими астрономами, показали, что в областях аккреционного диска, находящихся за пределами «снеговой линии» (там, где температура достаточно низка для того, чтобы летучие соединения, такие как вода, переходили в лед), плотность и скорость движения вещества могут быть подходящими для образования «бланет». Впрочем, ранее уже было показано, что никакая жизнь на них, скорее всего, невозможна. Зато «бланеты», удерживаемые не звездой, а черной дырой, могут вырастать намного крупнее обычных планет.

Судя по результатам моделирования, у сверхмассивной дыры массой порядка миллиона солнц на расстоянии около 13 световых лет от ее центра могут формироваться планеты в несколько тысяч раз тяжелее Земли — вплоть до верхнего теоретического предела. А у черной дыры массой 10 миллионов солнц «бланеты» могут вырастать и коричневыми карликами — «промежуточными» объектами между обычными планетами и настоящими звездами.

Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.