Сверхмассивные черные дыры могут порождать миллионы планет: новые результаты ученых
Астрономы выяснили, что в сильно магнитных дисках активных ядер галактик могут образовываться огромные популяции планетных тел, от земных размеров до масс, сравнимых с Солнцем.
Недавние компьютерные модели показали, что вблизи сверхмассивных черных дыр могут формироваться миллионы объектов планетарной массы. Учёные связывают этот процесс с особенностями пылевых дисков, окружающих активные ядра галактик.
Механизм формирования планетных тел
В моделях учитывались частицы пыли размером от нескольких нанометров до 0,5 миллиметра, которые поступают из межзвёздного пространства. При определённых условиях они собираются в плотные нити, вызывая поточную нестабильность. Нити затем коллапсируют под собственной гравитацией, образуя объекты различного масштаба – от тел размером с Землю до так называемых «супер‑Юпитеров».
Новые данные моделирования
Исследователи установили, что один такой диск способен содержать десятки миллионов планетарных объектов. Их рост продолжается от 1 до 10 миллионов лет – срок, соответствующий периоду активности ядра галактики. Некоторые из полученных тел оказываются в тысячу раз массивнее Земли, но состоят почти полностью из пыли; отдельные объекты приближаются к массе Солнца.
- Размер частиц: от нескольких нм до 0,5 мм;
- Количество образующихся объектов: десятки миллионов;
- Время роста: 1‑10 млн лет;
- Максимальная масса: до массы Солнца.
Последствия и перспективы наблюдений
Полученный путь формирования называется «канал активных ядер галактик». В отличие от классического «сверху‑вниз» коллапса газовых облаков, здесь сначала образуются небольшие строительные блоки, которые впоследствии накапливают газ и становятся звёздами. Такие звёзды могут далее коллапсировать, образуя черные дыры меньшей массы, которые, вращаясь вокруг главной сверхмассивной черной дыры, ведут себя как планетарные эмбрионы.
По словам исследователя Бхупендры Мишра, миграция и столкновения этих объектов могут привести к образованию черных дыр в сотни‑тысячи раз массивнее Солнца. Движение массивных тел в центр галактики будет генерировать мощные гравитационно‑волновые сигналы, которые, как ожидается, сможет фиксировать будущая космическая обсерватория LISA Европейского космического агентства, запуск которой запланирован на середину 2030‑х годов.