两个领域的理论家挑战了现有公知，即行星只围绕像太阳这样的恒星运行，他们提出了在超大质量黑洞周围存在数千颗行星的可能性。鹿儿岛大学研究活动星系核的教授Keiichi Wada表示：在适当的条件下，即使在恶劣的环境中，比如黑洞周围，也可以形成行星，活动星系核是由黑洞提供能量的发光物体。根据最新的理论，行星是由围绕一颗年轻恒星原行星盘中蓬松的尘埃聚集而成。
但是年轻恒星并不是唯一拥有尘埃盘的天体，在一种新的方法中，研究人员专注于星系核中超大质量黑洞周围的重圆盘。日本国家天文天文台研究行星形成的教授Eiichiro Kokubo说：我们的计算表明，质量是地球10倍的数万颗行星可能在距黑洞约10光年的地方形成，在黑洞周围，可能存在规模惊人的行星系统。
一些超大质量黑洞周围有大量的物质，形成一个重而致密的圆盘，一个圆盘可以包含多达太阳质量100000倍的尘埃。这是原行星盘尘埃质量的10亿倍，在原行星盘的低温区域，带有冰盖的尘埃颗粒粘在一起，演化成蓬松的聚集体。黑洞周围的尘埃盘密度如此之大，以至于来自中心区域的强烈辐射被阻挡，形成了低温区域。
研究人员将行星形成理论应用于绕核圆盘，发现行星可能在几亿年前形成。目前，还没有检测黑洞周围这些行星的技术，然而研究人员预计这项研究将打开天文学的一个新领域。作为尘埃增长基本过程的自然结果，研究发现在超大质量黑洞(SMBH)周围可以形成一类新的行星。
研究人员研究了从亚微米大小的冰尘单体到“雪线”外地球大小天体的生长路径，位于低光度活动星系核(AGN)中超大质量黑洞的几个片段，与原行星盘相比，“径向漂移屏障”并不阻止小行星的形成，在演化的早期阶段，尘埃颗粒之间的低碰撞速度促进粘滞。因此，粉尘聚集体的内部密度随生长而降低。当多孔集料的尺寸达到0.1-1 cm时，碰撞压缩变得有效，内部密度的降低停止。
一旦形成了10-100米大小的聚集体，它们就从气体湍流中解耦出来，集合层变得重力不稳定，导致通过层的碎裂形成行星，质量是地球的十倍。生长时间尺度取决于周核圆盘的湍流强度和黑洞质量MBH，它与低质量(MBH∼106M∼)超大质量黑洞的活动星系核寿命(MBH⊙108yr)相当。
博科园｜研究/来自：日本国立天文台
参考期刊《arxiv》《天体物理学》
Cite: arXiv:1909.06748
发表于 2020-11-1 19:16
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