سیاره‌ها می‌توانند پیرامون ابرسیاهچاله‌ها هم ساخته شوند

* ما همیشه از روی عادت به وجود سیاره‌ها پیرامون ستارگان فکر می‌کنیم. ولی گویا سیاره‌ها می‌توانند به گرد ابرسیاهچاله‌ها (سیاهچاله‌های ابرپرجرم) هم ساخته شوند.

برداشت هنری از یک ابرسیاهچاله. ابرسیاهچاله‌های واقعی می‌توانند سیاره‌هایی در مدار پیرامون خود داته باشند

در گذشته به چرخش سیاره‌ها به گرد سیاهچاله‌های کوچک هم فکر شده بود، ولی آگاهی درباره‌ی سیاره‌هایی پیرامون ابرسیاهچاله‌ها که میلیون‌ها برابر خورشید جرم دارند بسیار کم بود. از همین رو که‌ایچی وادا از دانشگاه کاگوشیمای ژاپن به همراه همکارانش مدل‌هایی از پیدایش سیاره‌ها را روی ابرسیاهچاله‌ها پیاده کردند تا ببینند چه روی می‌دهد.

وادا می گوید: «این نخستین پژوهشی‌ست که احتمال پیدایش "مستقیم" اجرام سیاره‌مانندی که به جای ستارگان، با ابرسیاهچاله‌ها در ارتباطند را مطرح می‌کند.»

گمان بر اینست که فرآیند پیدایش سیاره‌ها (سیاره‌زایی) از یک قرص گاز و غبار پیرامون یک ستاره آغاز می‌شود. این مواد کم کم گرد هم انباشته می‌شوند و توده‌ای می‌سازند که گرانشش باعث می‌شود مواد هر چه بیشتری به آن افزوده شود و رشد کند و سرانجام یک سیاره بسازد.

وادا و همکارانش رفتار قرص‌هایی مانند این را که به گرد ابرسیاهچاله‌ها هم دیده شده‌اند بررسی کردند و نشان دادند که تقریبا همین فرآیند آنجا هم می‌تواند رخ بدهد. وادا می‌گوید: «اساسا این همانند پیدایش سیاره‌های معمولی پیرامون ستارگان است.»

فَراخِش (اتساع) زمان

ابرسیاهچاله‌ها به دلیل جرم هنگفت و کشش گرانشی سهمگینی که دارند فضازمان را به گونه‌ای شگرف خم می‌کنند و می‌پیچانند. ولی سیاره‌هایی که به گرد آنها در چرخشند احتمالا اثرهای غریب و ناجوری مانند فراخش زمان را حس نمی‌کنند. وادا می‌گوید مدار چنین سیاره‌هایی احتمالا باید بسیار از سیاهچاله دور باشد، در فاصله‌های بسیار بزرگی به اندازه‌ی ۱۰ تا ۳۰ سال نوری، جایی که در آن، اثرهای نسبیت عام "ناچیز" خواهد بود.

ولی سامانه‌های سیاره‌ای پیرامون ابرسیاهچاله‌ها شاید همانند سامانه‌های پیرامون ستارگان نباشند. وادا می‌گوید: «مقدار کل غبار [در قرص پیرامون ابرسیاهچاله‌ها] بسیار بالا است.» این بدین معناست که جرم معمول سیاره‌ها می‌تواند بالا باشد -حدود ۱۰ برابر جرم زمین- و همچنین شمار سیاره‌های پیرامون یک ابرسیاهچاله می‌تواند تا ۱۰ هزار هم برسد.

شان ریموند از دانشگاه بوردو منطق این گروه را پذیرفتنی می‌داند. ولی او می‌گوید سیاره‌ها شاید بتوانند در فاصله‌های نزدیک‌تر به ابرسیاهچاله‌ها ساخته شوند و شمارشان هم بیشتر باشد. او می‌گوید: «از دید نظری امکان گردش میلیون‌ها سیاره به گرد یک ابرسیاهچاله وجود دارد، ولی این امر نیاز به این دارد که چیزهای بسیاری درست باشند و با هم جور شوند.»

مشاهده‌ی سرراست (مستقیم) چنین سیاره‌هایی به دلیل مسافت‌های گسترده دشوار خواهد بود. ولی شاید بتوان به شواهد نامستقیمی از آنها دست یافت، چه بسا با بهره از اخترشناسی فروسرخ برای دیدن قرص پیش‌سیاره‌ای.

پژوهشنامه‌ی این دانشمندان در arxiv در دسترس است.

--------------------------------------------

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

planet - black hole - supermassive black hole - Sun - Keiichi Wada - Kagoshima University - Japan - planet formation - star - time dilation - general relativity - Planetary system - star system - Earth - Sean Raymond - University of Bordeaux - infrared - protoplanetary disk - arxiv

منبع: نیوساینتیست

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان