Czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej wypluwa kule gazu o masie planet

Wizja artystyczna przedstawiająca zbiór obiektów o masach planetarnych wyrzuconych z centrum galaktyki z prędkością nawet 10 000 km/s. Obiekty tego typu mogły powstać z fragmentów gwiazdy rozerwanej przez supermasywną czarną dziurę. Źródło: Mark A. Garlick/CfA

Co kilka tysięcy lat pechowa gwiazda za bardzo zbliża się do czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. Potężna grawitacja czarnej dziury rozrywa gwiazdę tworząc długi strumień gazu omiatający czarną dziurę. Wydawać by się mogło, że to koniec historii – tak jednak nie jest. Nowe badania wskazują, że ów gaz może skupiać się w obiekty o rozmiarach planet oraz, że te obiekty wyrzucane są na zewnątrz obszaru otaczającego czarną dziurę.

„Pojedyncza rozerwana gwiazda może prowadzić do powstania setek takich obiektów o masie planety. Zastanawialiśmy się zatem: gdzie one kończą? Jak bardzo się do nas zbliżają? Opracowaliśmy zatem kod komputerowy, który może pomóc nam odpowiedzieć na to pytanie,” mówi główny autorka badań Eden Girma, studentka z Uniwersytetu Harvarda i członkini Banneker/Aztlan Insitute.

Girma zaprezentowała wyniki swoich badań podczas sesji posterowej i konferencji prasowej odbywającej się na spotkaniu American Astronomical Society.


Wspieraj rozwój portalu Puls Kosmosu! Zostań naszym patronem na http://patronite.pl/pulskosmosu


Obliczenia Girmy wskazują, że najbliższy taki obiekt może znajdować się zaledwie kilkaset lat świetlnych od Ziemi. Jego masa może mieścić się w zakresie od masy Neptuna do masy kilku Jowiszów. Taki obiekt mógłby świecić, jednak nie wystarczająco jasno, aby mógł być wykryty we wcześniejszych przeglądach nieba. Instrumenty, które dopiero rozpoczną obserwacje, takie jak Large Synoptic Survey Telescope czy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba mogą jednak dostrzec takie osobliwe obiekty.

Co więcej, Girma określiła, że znaczna większość tych obiektów – jakieś 95% – opuści galaktykę, dzięki swojej ogromnej prędkości rzędu 10 000 km/s. Z uwagi na fakt, że większość galaktyk także posiada gigantyczne czarne dziury w swoich centrach, można założyć, że te same procesy zachodzą także w ich wnętrzach.

„Inne galaktyki, takie jak chociażby Andromeda, bezustannie wystrzeliwują te gazowe kule także w naszą stronę,” mówi współautor opracowania James Guillochon z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Choć rozmiarami mogą przypominać planety, są to jednak obiekty istotnie różniące się od planet. Całkowicie dosłownie składają się z pyłu gwiezdnego, a zważając na to, że różne kule powstały z różnych fragmentów rozerwanej gwiazdy, mogą one się między sobą różnić składem chemicznym.

Oprócz tego, powstają one dużo szybciej niż normalne planety. Rozerwanie gwiazdy wszak zajmuje czarnej dziurze jeden dzień, a w ciągu kolejnego roku fragmenty rozerwanej gwiazdy formują nowe obiekty. To zupełnie inna skala czasowa niż miliony lat niezbędne do powstania od podstaw planety podobnej do Jowisza.

Po rozpoczęciu ucieczki z pobliża czarnej dziury, obiekt tego typu potrzebuje około miliona lat, aby dotrzeć w pobliże Ziemi. Dużym wyzwaniem byłoby odróżnienie ich od planet swobodnych powstałych w typowym procesie formowania gwiazd i planet.

„Szacujemy, że jedna na tysiąc planet swobodnych może być taką kulą powstałą wskutek rozerwania gwiazdy przez czarną dziurę,” mówi Girma.

Źródło: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics