美媒:黑洞周围或有百万颗宜居行星

2018-06-13 22:25:01 来源: 参考消息网 作者:

参考消息网6月13日报道 美媒称,一名天体物理学家表示,黑洞周围可能有100万颗行星环绕其飞行,这些行星有可能支持人们所知道的生命形式。

据美国趣味科学网站6月11日报道,由于地球上凡是有液态水的地方几乎都有生命存在,因此天文学家们判定某颗行星是否潜在宜居的标准常常是该行星是否处在一个使其表面能够存在液态水的区域内。太阳的“宜居区域”内只有一颗行星(地球),但是其他恒星的情况可能有所不同。例如,TRAPPIST-1恒星系统在其宜居区域内有3颗地球大小的行星。

报道称,法国波尔多天文台的天体物理学家肖恩·雷蒙德从事行星系统的形成与进化研究。作为撰写题为“建立终极太阳系”专栏的研究工作的一部分,他着手探讨可能会有多少颗行星环绕黑洞旋转。雷蒙德告诉太空新闻网:“我认为我们可以从极端情况中获得启发……它们基本上是我们所搜索范围的边缘。这个系统是一种极端状况——是可以想象得到的最拥挤的情况。这是想象力和科学的有趣结合。”

雷蒙德说,目前有两类黑洞是科学家了解最多的。恒星质量黑洞的质量相当于数个太阳,它们是在巨型恒星死亡和自行崩溃时形成的;超大质量黑洞的质量是太阳的数百万甚至数十亿倍,并且被认为存在于大多数——如果不是全部的话——大型星系的心脏区域。

报道称,除了想象在恒星质量黑洞周围存在生命外,雷蒙德还计算了在质量为太阳100万倍的超大质量黑洞周围有可能存在多少颗宜居行星。他说:“这几乎与处在银河系中心的黑洞具有同样巨大的质量。”他还补充说,该黑洞的直径却只有太阳那么大。

在太阳周围,行星所运行的轨道会汇聚到一起,直到它们的引力拉动的影响大大超过太阳的引力,从而导致轨道的不稳定。雷蒙德指出,在太阳的宜居区域内,可以有大约6颗地球质量行星沿稳定的同轴轨道运行。相比之下,超大质量黑洞的引力拉动是异常强烈的,足以轻易碾压行星的引力。雷蒙德估算,倘若太阳被一个百万太阳质量的黑洞所替换的话,那么在其宜居区域内可以有550颗地球质量行星沿稳定的同轴轨道运行。

报道称,超大质量黑洞的引力会对每颗行星面对黑洞的那一侧产生更为强大的拉力。雷蒙德说,这种作用会使这些宜居行星受到拉伸,不过它们与黑洞的距离不会近到足以让它们被撕裂。

在上述假想中,每一颗行星是单独运行在其环绕超大质量黑洞的轨道之上。雷蒙德还模拟了多颗行星共用一条环绕百万太阳质量黑洞的轨道的情况下会发生什么情况。以前,雷蒙德曾估算42颗地球质量行星可以共用一条距太阳1个天文单位的公转轨道。

雷蒙德指出,要拥有稳定的行星环绕轨道,处于这个环状轨道上的行星必须拥有相似的质量。这样的一个环中还必须至少有7颗行星,而且它们必须均匀地分布在一条环形轨道上。

报道称,假设百万太阳质量的黑洞拥有一条由9颗类日恒星组成的轨道环,雷蒙德估算在其宜居区域内可能会有100万颗地球质量行星运行,它们组成400条轨道环,每条轨道环上有2500颗行星,相邻行星间隔的距离与地球和月亮间的距离大致相同。

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