سیاه چاله‌ها قابلیت داشتن سیاره را دارند
بر اساس گزارشی که توسط خبرگزاری خبرآنلاین و سیتنا منتشر شده است، اخترشناسان موفق به شناسایی هزاران سیاره در مدار ستاره‌های خارجی شده‌اند و حتی برخی از سیارات سرگردان بدون ستاره نیز به دست آمده‌اند. اما یک پژوهش جدید و جالب نشان می‌دهد که ممکن است سیارات بیشتری در مکان‌های دیگر پنهان شده باشند: این تحقیق نشان می‌دهد که این سیارات می‌توانند به دور سیاه‌چاله‌ها شکل بگیرند.
در یک پخش زنده از پروژه SETI در تاریخ ۲۱ سپتامبر ۲۰۲۶، به‌دست‌اندرکاران این تحقیق، به نام‌های بهوپندرا میشرا و ولادیمیر لیرا، به بررسی این احتمال پرداختند. آنها اعلام کردند که سیارات پرجرم می‌توانند در نواحی پر از غبار اطراف سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم شکل بگیرند، همان‌گونه که سیارات در اطراف ستاره‌ها پدیدار می‌شوند.
شبیه‌سازی‌های انجام‌شده نشان می‌دهد این اجرام با جرم سیاره‌ای می‌توانند از جرم مشتری آغاز شوند و سپس به تدریج بزرگ‌تر شوند. به‌طور شگفت‌انگیزی، یک سیاه‌چاله فعال به تنهایی می‌تواند در یک زمان میلیون‌ها سیاره تولید کند.
این پژوهش برنده داوری، در تاریخ ۲۹ ژوئن ۲۰۲۶ در نشریه The Astrophysical Journal به چاپ رسیده است.
زادگاه سیارات؟
محل‌های وجود سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم تقریباً در مرکز همه کهکشان‌های بزرگ قرار دارد. این مطالعه به سیاه‌چاله‌های ابرپرجرمی که به‌طور فعال از گاز و غبار اطراف خود تغذیه می‌کنند، معطوف است. این اجرام فوق‌العاده خطرناک به عنوان هسته‌های کهکشانی فعال (AGN) شناخته می‌شوند.
زمانی که این AGNها ماده را جذب می‌کنند، گاز و غبار شروع به انباشت و چرخش به دور سیاه‌چاله در یک قرص برافزایشی داغ می‌کنند. این قرص‌ها شبیه به قرص‌های برافزایشی هستند که پیرامون ستاره‌ها شکل می‌گیرند و به ساخت سیارات کمک می‌کنند.
بری مک‌کرنان، اخترفیزیکدان و یکی از نویسندگان این تحقیق، پس از مشاهده این شباهت، از لیرا پرسید که آیا فرآیندهای شکل‌دهی سیارات در نزدیکی ستاره‌ها ممکن است در اطراف یک هسته کهکشانی فعال نیز وجود داشته باشد؟
آنها متوجه شدند که حداقل از نظر تئوری، این امر ممکن است. زیرا فیزیک بنیادی که این فرآیندها را توجیه می‌کند، باید در هر دو محیط به‌طور مشابه عمل کند. اگر چنین باشد، سیاه‌چاله‌ها می‌توانند میزبان سیارات نیز باشند.
مسلماً مقیاس‌ها در این زمینه به‌طور قابل توجهی متفاوت است. یک سیاه‌چاله ابرپرجرم می‌تواند تا یک میلیون بار جرم خورشید را داشته باشد. و سیارات نوزاد که به دور آن شکل می‌گیرند، می‌توانند با جرم مشتری، که بزرگ‌ترین سیاره منظومه ماست، شروع کنند. به علاوه، این سیارات می‌توانند در نواحی دورتر از سیاه‌چاله، در ناحیه غبارآلود بیرونی قرص، شکل بگیرند که این وضع شبیه به ناحیه بیرونی منظومه شمسی و محل شکل‌گیری دنباله‌دارها است.
سیارات چگونه شکل می‌گیرند؟
ولی این سیارات پرجرم دقیقاً چگونه به وجود می‌آیند؟ پژوهشگران اظهار می‌کنند که این فرآیند بسیار مشابه روش شکل‌گیری سیارات در منظومه‌های معمولی خواهد بود: از طریق برخورد غبار. دانه‌های غبار با غلظت‌های فزاینده جمع می‌شوند که آغازگر پیدایش یک سیاره نوزاد است.
ناپایداری جریانی — زمانی که کشش روی ذرات جامد در یک قرص گاز و غبار باعث تجمع خودبه‌خود آنها می‌شود — پیش‌زمینه این تجمع است.
حتی ممکن است برخی از این اجرام فراتر از مرحله سیاره رشد کنند و به کوتوله‌های قهوه‌ای تبدیل شوند. این «ستاره‌های ناکام» به مراتب بزرگ‌تر از سیارات معمولی هستند، اما به اندازه کافی پرجرم نیستند تا بتوانند همجوشی هسته‌ای را حفظ کرده و همانند ستاره‌ها درخشش داشته باشند. به طرز حیرت‌انگیزی، برخی از آنها ممکن است به اندازه کافی رشد کنند تا به ستاره‌های واقعی تبدیل شوند.
چه مدت دوام می‌آورند؟
در عین حال، برخی از این سیارات که ممکن است به دور سیاه‌چاله‌ها بگردند، ممکن است با سرنوشتی ناخوشایند روبه‌رو شوند. گرانش قوی سیاه‌چاله می‌تواند آنها را به سمت درون خود بکشاند. دما در مناطق نزدیک به سیاه‌چاله ممکن است بیش از حد برای تاب‌آوری باشد و باعث متلاشی شدن سیارات خواهد شد. این متلاشی شدن در نهایت باعث تولید غبار بیشتری خواهد شد.
با این وجود، به نظر می‌رسد که تعداد زیادی از سیارات برای نگهداری وجود داشته باشد. پژوهشگران برآورده کرده‌اند که در طول یک دوره فعال از یک هسته کهکشانی فعال، ممکن است یک میلیون سیاره شکل بگیرد. این دوره‌های فورانی معمولاً حدود ۲ میلیون سال به طول می‌انجامند و یک سیاه‌چاله می‌تواند در طول عمر خود به تعداد زیادی از این دوره‌ها دست یابد. با جمع‌زدن این اعداد در ایام میلیاردها سال، تعداد سیارات شکل‌گرفته توسط یک سیاه‌چاله می‌تواند بسیار زیاد باشد.
آیا می‌توان سیارات سیاه‌چاله را شناسایی کرد؟
در حال حاضر، توانایی شناسایی مستقیم هیچ‌یک از این سیارات، اگر واقعاً وجود داشته باشند، وجود ندارد. این کار به توسعه روش‌های جدید نیازمند است. سیاه‌چاله‌ها بیش از حد پرجرم هستند که امکان استفاده از تکنیک سرعت شعاعی، که حرکت اندک یک ستاره ناشی از سیاره‌ای در مدار را شناسایی می‌کند، وجود داشته باشد.
روش عبور نیز ممکن است کمک کند — وقتی که یک سیاره از جلو ستاره‌اش در دید ما عبور می‌کند — اما این سیارات، هر چه درشت‌تر، در مقایسه با قرص برافزایشی غبار پیرامون سیاه‌چاله، کوچک خواهند بود. چه بسا این تنها منبع نور زمینه‌ای خواهد بود، چرا که خود سیاه‌چاله نور تولید نمی‌کند.
روش همگرایی گرانشی میکرو نیز ممکن است کارساز باشد. اما برای ایجاد سیگنال همگرایی با قدر کافی قوی، نیاز به وجود چندین سیاره حول همان سیاه‌چاله و نیز هم‌راستایی مناسب خواهید داشت. در همگرایی گرانشی میکرو، جرم سیاره فضای زمان اطراف خود را خم می‌کند که این همان چیزی است که ستاره‌شناسان می‌توانند شناسایی کنند.
علاوه بر این، شناسایی یک سیاره در میان تمام نویزهای دیگر اطراف یک سیاه‌چاله ابرپرجرم می‌تواند بسیار دشوار باشد.
آیا اصطلاح «سیاره» مناسب است؟
اگرچه فیزیک بنیادی که در پس این پدیده وجود دارد مشابه است، اما این سیارات در محیطی بسیار متفاوت نسبت به سیاراتی که دور ستاره‌ها به وجود می‌آیند، شکل می‌گیرند. لذا آیا باید آنها را «سیاره» بنامیم؟ تیم داوری مقاله به واقع به نامیدن آنها به عنوان سیاره اعتراض کردند. برای همین، لیرا پیشنهاد داد که اصطلاح «بلانت» (blanet) مورد استفاده قرار گیرد. اما این اصطلاح هنوز به‌طور عمومی رایج نشده است و بنابراین آنها همچنان به عنوان اجرام با جرم سیاره‌ای شناخته می‌شوند.
آیا سیارات سیاه‌چاله می‌توانند قمر داشته باشند؟
اگر سیاه‌چاله‌ها می‌توانند سیاراتی در مدار خود داشته باشند، به طور طبیعی این سوال پیش می‌آید که آیا این اجرام ممکن است قمرهایی داشته باشند. پژوهشگران بیان می‌کنند که این جهان‌ها احتمالاً بیشتر به صورت دوتایی شکل خواهند گرفت. یعنی دو جسم با جرم مشابه که به دور یکدیگر می‌چرخند و نه یک جسم با یک جسم کوچک‌تر به عنوان قمر که به دور آن می‌چرخد. در منظومه شمسی ما، نمونه‌ها و سیارات کوچک دوتایی مشابهی وجود دارند.
تکانه زاویه‌ای می‌تواند دلیلی برای این پدیده باشد. زمانی که سیارات نخستین شکل می‌گیرند، تکانه زاویه‌ای سیستم‌های دوتایی را خلق می‌کند که در آن دو جسم به دور یکدیگر می‌چرخند. همین موضوع در کمربند کویپر در منظومه شمسی ما قابل مشاهده است، جایی که ستاره‌شناسان به طور فزاینده‌ای اجرام دوتایی را یافته‌اند.
درباره حیات چه؟
آیا هیچ‌یک از این سیارات فرضی می‌توانند از حیات میزبانی کنند؟ ما اطلاعات دقیقی نداریم، اما غیرممکن به نظر نمی‌رسد. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که آنها دارای منبع انرژی خواهند بود، حتی اگر سیاه‌چاله‌ها نظیر ستاره‌ها نور منتشر نکنند. انرژی از گاز داغ در قرص برافزایشی سیاه‌چاله ناشی می‌شود.
تفکر درباره نوع نوری که ممکن است در چنین جهان‌هایی وجود داشته باشد، جذاب است. و تصور ایستادن بر روی یکی از این سیارات و تماشای قرص برافزایشی درخشان در حال گردش به دور سیاه‌چاله، تجربه‌ای چشمگیر خواهد بود.
در پایان، شبیه‌سازی‌های جدید دو اخترفیزیکدان نشان می‌دهد که سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم قادر به شکل‌گیری سیارات در اطراف خود هستند، به طرز مشابهی با سیاراتی که به دور ستاره‌ها می‌چرخند.
۲۲۷۲۲۷