Новый механизм формирования планет возле черных дыр

Сверхмассивные черные дыры, предположительно, могут выступать в роли места рождения колоссального количества планет. Согласно гипотезе астрофизиков, пылевые диски, окружающие активные ядра галактик, способны создавать условия для формирования целых скоплений новых миров.

Данная информация опубликована SciNews.

Механизм формирования: от пылинок до звезд

Результаты компьютерного моделирования показали, что в сильно намагниченном диске активного ядра галактики частицы пыли, размер которых варьируется от нескольких нанометров до миллиметра, могут слипаться. Эти частицы поступают из межзвездной среды.

Этот процесс инициирует явление, известное как "поточная нестабильность". В его ходе:

• Пыль концентрируется в плотные структуры, которые затем коллапсируют под действием собственной гравитации.
• Из этих структур формируются объекты различного размера — от аналогов Земли до супер-Юпитеров.
• В некоторых случаях накопленной массы достаточно для преодоления порога водородного горения, что приводит к образованию звезды.

Ученые полагают, что в одном таком диске может существовать до нескольких десятков миллионов объектов планетарной массы. Их рост происходит в течение 1-10 миллионов лет (период активности галактического ядра) за счет поглощения газа и мелких частиц.

Исследователи идентифицировали объекты, чья масса в тысячу раз превышает земную, но состоят они исключительно из пыли; некоторые из них приближаются по массе к Солнцу.

Новый канал образования звезд и черных дыр

Процесс формирования таких объектов получил название "канал активных ядер галактик". Он представляет собой принципиально новый путь звездообразования, действующий по принципу "снизу вверх".

В отличие от традиционного гравитационного коллапса массивного газового облака (процесс "сверху вниз"), здесь сначала образуются базовые строительные блоки, которые затем накапливают газ и превращаются в звезды.

Образовавшиеся звезды могут коллапсировать, формируя черные дыры малой массы.

Находясь на орбите вокруг центральной сверхмассивной черной дыры, эти объекты ведут себя подобно планетарным эмбрионам:

• Они мигрируют и изменяют свои орбиты.
• Происходят их столкновения друг с другом.
• Формируются значительно более крупные черные дыры, масса которых в сотни или тысячи раз превосходит солнечную.

Исследователь Бхупендра Мишра подчеркивает, что движение таких массивных объектов к центру галактики будет генерировать мощный гравитационно-волновой сигнал.

Предполагается, что в будущем эти сигналы сможет регистрировать космическая обсерватория LISA Европейского космического агентства (ESA), запуск которой намечен на середину 2030-х годов.