巨大黑洞附近行星被摧毀?
新理論解決了宇宙塵埃的秘密。
一張哈勃望遠鏡拍攝到的圖片顯示,在麒麟座V838恆星周圍有塵雲反射出來的光線,這顆星被認為是由於在2002年的一次巨大的撞擊而開始發光。——圖片來源:歐洲空間局,美國國家航空航天局 空間望遠鏡研究所H. Bond
在銀河系的中央,根據新的理論,一場星球大撞車也許正在這個特大質量黑洞周圍上演,這也許可以幫助解釋宇宙灰塵的秘密。
距今為止,幾乎所有可以被觀測到的大的星系都有中心黑洞,每一個的質量都相當與太陽系黑洞的幾百萬倍。
但是,這些宇宙怪獸大約有一半都被濃密的環形灰塵覆蓋,天文學家至今還不清楚這些灰塵是怎樣產生的,為什麼它們能夠始終保持不變。
根據這個新理論,灰塵的產生的原因可能是,新生成的行星和小行星旋轉靠近這些巨大的黑洞時,被持續的撞擊和擠壓成為碎片,由此形成了厚實的,像多納圈形狀(環形的)的殘片雲層。
「在特大質量黑洞附近,物質的運動速度為幾百至幾千公里每秒」,英國萊切斯特大學的Sergei Nayakshin說,他是這個研究小組的組長。
在幾公里以外,用一個固體以這樣的速度去撞擊地球大小的星球,可以把它擊碎並成為許多的小的碎片,多少年後,這些碎片就僅僅只是灰塵了。
當天體間發生撞擊
2006年,,天文學家發現了一個恆星族,這群恆星處於銀河系中央的黑洞周圍的兩個旋轉圓盤內。
他的研究小組相信這些恆星也許也形成了它們自己的行星和小行星,這和我們太陽系的天體相近。
在黑洞周圍存在的強大的吸引力的作用下,這些行星的運行軌道非常靠近它們的寄主星。
同時,在巨大的黑洞附近,恆星的密度非常高,根據新的理論,在附近經過的恆星經常會被引力拖拽,使星球脫離它的寄主星後互相撞擊成碎片 被撞擊產生的灰塵也許和我們太陽系的黃道塵相似,都是在遠古時期,新生的行星、小行星和彗星之間的撞擊的結果。
一個相似的原理也許在整個宇宙中都通用,在其他星系中心的黑洞附近充滿了灰塵。
為了這項研究, Nayakshin和他的同時查閱了對這些特大質量黑洞周圍的塵雲的現有的觀測,並且和與行星系中塵雲形成的計算機模型進行比較。
如果你認為在一個相似的設置中,一個較小規模的塵雲形成過程可以成立,那麼,在你研究的較大系統中就有可能也成立。
這個研究小組發現,事實上,這種由行星和小行星碰撞產生的微觀灰塵會阻擋住黑洞中放射出的光線,甚至是處於積極擴張過程中黑洞,當物質掉落到進去時,在被壓縮和加熱的同時,黑洞會噴薄出大量的射線。
環形灰塵提供星際保護
當然,任何圍繞星系黑洞運行的新形成的行星,它們的未來也許很渺茫。但是這個恆星系統的極端死寂也許可以起到保護一些星系其他部分的作用。
Nayakshin相信如果這些最終形成的塵雲規模足夠大,它們可以遮擋致命的X射線和伽馬射線,這些射線會持續的從處於擴張時期的特大質量黑洞邊緣噴薄而出。
他說,儘管在黑洞周圍的很多地區是荒涼的,星系的很多地方被環形灰塵覆蓋,這些地區大概佔到50%,這些被灰塵覆蓋的地方為恆星和星球的行程(形成)提供了更安全和更寧靜的環境。
總的來說,他補充說,這個理論為在特大質量黑洞附近奇異的環境產生了(提出了)一些新的有趣的可能性。
Nayakshin說,人們常常認為在那些黑洞周圍存在的全部都是氣體和灰塵。
但是如果我們的理論是正確的,那裡也存在著行星、小行星和彗星。所以那是比人們想像的更加多樣的環境。
這個新的關於黑洞灰塵的理論將發表在皇家天文學會的期刊《每月通報》中。
推薦閱讀:
※談宇宙中的黑洞--別了,霍金!
※裸奇點(Naked singularity)存在嗎?
※黑洞的形成?
※黑洞家族的成員們各是怎樣形成的?