Вокруг огромных черных дыр могут вращаться тысячи планет

За исключением планет-сирот, путешествующих по космосу «в одиночестве», каждая из известных планет вращается вокруг какой-либо звезды — впрочем, возможно, это не универсальное правило. Согласно новым расчетам исследователей из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), планеты теоретически могут формироваться вокруг сверхмассивных черных дыр — создавая крупные планетарные системы, включающие тысячи миров.

Планеты обычно формируются из протопланетарных дисков — колец пыли и газа, вращающихся вокруг звезд. В итоге образуется система планет различных размеров с менее крупными лунами, а остатки данных дисков путешествуют по системе в виде астероидов и комет.

Однако звезды не единственные объекты с пылевыми дисками. Так, сверхмассивные черные дыры — огромные объекты в центрах галактик — могут иметь такие диски, причем намного более крупные. В некоторых случаях пыль в районе такой черной дыры может иметь массу в 100 000 солнечных, что примерно в миллиард раз больше, чем в случае с обычным протопланетарным диском.

В новом исследовании специалисты NAOJ решили посмотреть, могут ли формироваться планеты — по существующим моделям — в дисках у огромных черных дыр. Исследователи изучили черные дыры, находящиеся в центрах особенно активных галактик — в областях, известных как активные ядра галактик. Так как пылевой диск может быть очень плотным, в нем должны иметься крайне холодные места, защищенные от сильного излучения в центре. В данных регионах частицы пыли смогли бы иметь ледяную оболочку и легче объединяться друг с другом — запуская процесс образования планет.

Как указывают ученые, такой процесс занял бы несколько сотен миллионов лет — и в результате могли бы появиться планеты, вращающиеся вокруг сверхмассивных черных дыр, причем довольно большое количество, учитывая, как много пыли имеется в районе данных объектов. Согласно расчетам исследователей, десятки тысяч планет с массами в 10 раз больше земной могли быть сформированы примерно в 10 световых годах от черной дыры.

На данный момент, впрочем, каких-либо прямых свидетельств в пользу существования планетарных систем вокруг черных дыр, нет, и ученые не знают, как бы можно было их детектировать.

Работа, посвященная новому исследованию, была опубликована в журнале Astrophysical Journal; ее препринт доступен на сайте arXiv.