【{$randkws}】研究提出超大质量黑洞周围存在类似围绕恒星运转的行星 - {$web_name} 黑洞犹如一只吞噬猛兽

探究提出超大品质黑洞周围存在相似围绕恒星运转的行星
（神秘的地球uux.cn报导）据技术日报：浩瀚宇宙中，黑洞犹如一只吞噬猛兽，没有任何物质能从它的巨大引力“魔爪”中逃脱，就连光也不例外。近期，有探究团队提出，快速苹果新品汇总超大品质黑洞周围存在相似围绕恒星运转的行星。这类行星是如何形成的？是否普遍存在？它们又是如何被察觉的？这些行星上是否有生命存在？带着这些难题，技术日报采编专访了华中技术大学物理学院副院长吴庆文教授。
距离确定黑洞行星能否“降生”
在黑洞附近察觉行星并非一次偶然之举。
人类是宇宙中唯一的生命吗？为回答这个难题，科学家不断搜寻系外行星。2019年诺贝尔物理学奖三位获奖者中，就有两人是由于在系外行星探究方面获得革新性进展而获奖。
截至当下，我们已察觉4000多个系外行星。
“系外行星是当前天文学最中心和最前沿的探究领域之一，科学家首要是在相似太阳这样的恒星周围寻找。”吴庆文说，寻找更多系外行星，解读KPL专题有利于理解太阳系形成、地球演化史及生命起源等谜题。
近期，日本探究团队强调银河系中心黑洞周围也或许存在众多行星，这一新观点顿时引爆学术界。
吴庆文说明，此前科学家运用阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波望远镜阵列（ALMA），观测到相似早期太阳系的形成过程。先是是气体和尘埃在自引力作用下坍缩形成恒星；随着时间推移，恒星周围的盘状气体、尘埃等会逐步聚集形成更大团块，并进一步凝聚，逐步形成行星。
日本天文学家提出，气体和尘埃并非年轻恒星独有，在星系中心黑洞周围也存在着众多气体和尘埃，其品质可以比原恒星盘大数十亿倍，像银河系中心黑洞这样黯淡、寒冷的留学趋势最新进展登上热搜榜超大品质黑洞或许也是孕育行星的理想场所。
冰的形成以及更多气体和尘埃等的凝结，是形成行星的核心条件。吴庆文说，黑洞周围气体盘中，离黑洞越近气体温度越高，但在一定距离之外，温度足够低，能够让一些水变成冰。经计算，针对银河系中心这种400万倍太阳品质的超大品质黑洞来说，距离黑洞大约10光年，就足以让尘埃和水等气体凝结，并形成几倍到几千倍地球品质的行星，这类行星被称为黑洞行星。
日常在黑洞身边，黑洞行星多少有些“担惊受怕”。黑洞拥有强大的引力，在视界范围之内连光都难以逃脱，即便在稍远一点的深夜本周固态硬盘，太真实了地方，黑洞周围强大的潮汐力也或许将天体撕碎。这听上去相当恐怖，但随着距离进一步增大，黑洞引力将会迅速减小，在一定距离以外（约几光年），炙热气体的运动差不多不再受黑洞引力控制。所以，黑洞行星的形成条件已确定它不会被黑洞吞噬。
遥远的距离，正是黑洞行星形成壮大的温床。
另辟蹊径寻找类地行星
吴庆文说，宇宙存在数千亿个星系，每个星系又存在数千亿颗恒星，所以类地行星必然存在，黑洞行星或许也应该普遍存在。因距离遥远，人类对银河系中心超大品质黑洞周围的行星开展直接探测，还存在巨大艰难。
或许另辟蹊径才能找到正确的答案。
此前，日本鹿儿岛大学天体物理学教授惠田敬一觉得，现代天体物理学进展显现出一种倾向，即向不习惯的、出乎意料的、乃至仿佛是不或许的方向进展。
“人类身为日常在行星上的智慧生物，一直对围绕其他恒星绕转的行星有着浓厚兴趣。”吴庆文说明，宇宙存在促销星系核、低光度星系核和X射线双星等各异的黑洞操控系统，依据惠田敬一团队的探究模型，生命周期较短、光度相对较低的促销星系核周围普通会呈现黑洞行星。
普通而言，针对普遍的围绕恒星运转的行星操控系统，形成恒星后，尘埃和气体会在新生恒星周围原行星盘中冷却，尘埃会凝结聚集成更大的颗粒，在碰撞和压缩中形成小行星，小行星之间相互碰撞形成更大尺寸的行星胚胎，最后经过各异的物理过程形成各异的行星，如相似木星的气体巨行星，或相似地球的岩石行星。
与恒星一样，黑洞也有相似的培育行星的“育婴室”。吴庆文说，超大品质黑洞普通位于星系中心，经由吸积物质向星系提供能量。吸积是一种致密中心天体经由引力作用捕获周围介质的高效率过程，被吸积的物质由于带有初始角动量而围绕中心黑洞旋转形成吸积盘。除吸积盘外，黑洞周围还存在着巨大的尘埃环，在吸积盘外区和尘埃环中的物质与原行星盘存在一定相似性，以此为基础考虑黑洞周围是否存在行星，相当合理。
惠田敬一团队的模型计算结局显示，最或许形成的黑洞行星品质约是地球的几十到几百倍，乃至有或许达到行星品质上限。在默认两种行星平均内部密度相似的条件下，黑洞行星半径最大可达到地球半径的十倍。
“夹缝”中寻找地外生命
“生命起源是一个重大的科学命题，黑洞行星上是否有或许存在生命形态值得探究。”吴庆文强调，生命很伟大，但也很脆弱，适宜、可靠的生态对孕育生命起到至关重大的作用。
吴庆文强调，尽管星系中心超大品质黑洞周围可以形成行星，但这类行星和恒星周围行星有着较大的差异。
相似地球这种行星围绕类太阳恒星运转，可以获得阳光滋润，黑洞行星未必具有这个条件。尽管不排除黑洞周围或许形成相似太阳系的恒星和行星操控系统，但是黑洞行星与黑洞的距离比地球到太阳的距离大很多，针对形单影只的黑洞行星而言，不一定像地球一样拥有阳光。
银河系中心黑洞辐射首要是在X射线波段，而太阳辐射首要是在光学波段，意味着黑洞行星无法获得较好的日照。另外，超大品质黑洞周围存在很多高能促销现象，这些高能X射线辐射或紫外辐射会将行星表面的大气电离并吹走。火星表面大气极其稀薄，正是由于其大气差不多都被太阳风剥离。
吴庆文说，生命存在需要特定条件，比如适宜的温度、水等。行星形成后，依据中心恒星的光度和与行星的距离，我们可以估算行星的表面温度，判断其是否宜居。假如黑洞行星是孤立的，很难具备上述条件。另外，考虑到黑洞周围X射线暴发、黑洞潮汐瓦解、中心区域超新星爆发等高能事情，生命在这里生存相当艰难。
通常在搜寻地外生命过程中，会考虑行星是否处在宜居带上，以及在恒星周围适宜距离内，水是否能以液态方式存在，这样才有孕育生命的或许。
需要强调的是，在黑洞行星中寻找生命的迹象，除满足液态水存在条件外，还必须考虑更多因素。假如在星系中心区域恒星等物质相对密集，黑洞行星很轻松受到一些灾难性事情的作用，例如星系中心黑洞促销形成众多的高能射线、若干近距离的恒星被中心超大品质黑洞瓦解等，这些高能天文事情或许每几千年就会呈现，这将给黑洞周围行星生命带来毁灭性打击。
吴庆文说，当下有关黑洞行星的一切均是初步探究与计算，或许在不久的前方，黑洞这一现代天文学“魔主”的神秘面纱终将被揭开。
“在黑洞附近探寻生命迹象的或许性难以预料，但假如我们永远不去探索，或许性就是零。”吴庆文强调，探索星际本应如此，尽管人类还无从得知黑洞行星上是否有或许存在生命。