Thomas Dalton
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Supermassive Schwarze Löcher prägen unser Universum, monströse Schwerkraftquellen, die Galaxien zusammenbinden und sich in wirbelnden Staubkokons krümmen, die helle Röntgenstrahlen aussenden. Manchmal platzen helle Materiesäulen aus ihren Polen und bilden Jets, die über den Raum sichtbar sind. Und jetzt vermuten einige Wissenschaftler, dass diese Gravitationsmonster Blanets beherbergen könnten - Zehntausende von ihnen.
Nein, das ist kein Tippfehler: Wissenschaftler schlagen vor, diese Planeten des Schwarzen Lochs mit dem Namen "Blanets" zu bezeichnen. Solche Blanets würden sich aus den wirbelnden Staubwolken bilden, die schwarze Löcher umkreisen. Und sie würden sich nicht allzu sehr von Planeten unterscheiden, die normale Sterne umkreisen. Einige wären hart und felsig, wie die Erde, obwohl sie wahrscheinlich zehnmal größer sind. Einige wären Gasriesen, wie der Neptun unseres Sonnensystems. Sie wären mit ziemlicher Sicherheit für uns unsichtbar, versteckt in der Materie, die sie geboren und von ihren supermassiven Eltern in den Schatten gestellt hat. In zwei Veröffentlichungen, die im November 2019 im Astrophysical Journal und im Juli 2020 auf arXiv veröffentlicht wurden, legte ein Forscherteam den Fall dar, dass diese Planeten des Schwarzen Lochs existieren müssen.
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Nicht jedes supermassereiche Schwarze Loch (SMBH) würde Blanets beherbergen. Das Verwandeln in einen harten Materieball ist um ein Schwarzes Loch schwieriger als in die protoplanetare Scheibe um einen jungen Stern. Der wirbelnde Staub und das wirbelnde Gas um ein SMBH sind weitaus weniger dicht, und die Korona aus unfehlbarer Materie am Rand ihres Ereignishorizonts kann so heiß und hell sein, dass sich nirgendwo in der wirbelnden Scheibe Eis bilden kann.
Und Eis ist einer der Hauptbestandteile für die Planetenbildung.
Eisbedeckte Staubpartikel neigen dazu, sich zu verklumpen, wenn sie kollidieren - denken Sie daran, wie zwei Eiswürfel zusammenkleben könnten, wenn sie ineinander geschlagen werden, im Gegensatz zu zwei Kieselsteinen, die dies definitiv nicht tun, sagte der Hauptautor Keiichi Wada, ein Astrophysiker an der Kagoshima-Universität in Japan. Mit der Zeit wachsen diese Klumpen und entwickeln genug Schwerkraft, um noch mehr Staub aufzunehmen. Klumpen, die groß genug werden, bilden dann felsige Planeten.
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In ähnlicher Weise ist es ohne gefrorenes Wasser oder Kohlendioxid ("Trockeneis") sehr schwierig, ein Blanet zu bauen, sagte Wada. Einige Schwarze Löcher haben "Schneegrenzen" in ihren Scheiben umkreisender Materie, Regionen, hinter denen der Raum kühl genug ist, damit sich Eis bilden kann, fanden die Forscher heraus.
"Jenseits der Linie sind die Staubpartikel mit [Eis] bedeckt", sagte Wada. "Infolgedessen können sie leicht zusammenkleben, wenn sie kollidieren."
Jenseits der Schneegrenze könnten sich in etwa 10 Millionen Jahren aus zunehmend größeren Klumpen felsige Blanets bilden. Wenn diese felsigen Proto-Blanets genug Gas anziehen würden, würden sie schließlich Gasriesen bilden. Aber nichts davon kann ohne einen dünnen Eisfilm auf den Staubkörnern passieren. Schwächere, kühlere SMBHs (wie die in der Mitte der Milchstraße) sind die wahrscheinlichsten Häuser für diese seltsamen Planeten.
In gewissem Sinne, sagte Wada, sind Blanets nicht besonders überraschend. Protoplanetare Scheiben ähneln den Materiewirbeln um Schwarze Löcher. Aber niemand hatte zuvor untersucht, ob sich Planeten um ein SMBH bilden könnten, "wahrscheinlich, weil Forscher auf dem Gebiet der Planetenbildung nicht viel über aktive galaktische Kerne wissen und umgekehrt", sagte Wada. (Ein "aktiver galaktischer Kern" ist die Region um ein SMBH im Zentrum einer Galaxie.)
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Wada und seine Co-Autoren arbeiten noch an den Details ihrer Blanet-Theorie. In der Veröffentlichung von 2020 korrigierte und aktualisierte das Team das 2019 veröffentlichte Modell. Das ursprüngliche Blanet-Modell sei zu "flauschig" und bilde große Puffball-Planeten mit geringer Dichte. Ihr aktualisiertes Modell erzeugt dichtere, realistischere Planeten. Und sie verfeinerten ihr Verständnis darüber, wie sich der Staub um ein SMBH, wo er viel diffuser verteilt ist als um einen Stern, so verhält, als würde er sich in der dünnen Gasumgebung einer SMBH-Scheibe verklumpen, sagte Wada.
Es ist schwer vorstellbar, wie die Oberfläche dieser Decken aussehen könnte, sagte er. Lassen Sie die Seltsamkeit außer Acht, ein supermassereiches Schwarzes Loch zu umkreisen: Die Blanets selbst würden viel weiter voneinander und vom Schwarzen Loch entfernt sein als die Erde von ihren Geschwistern oder der Sonne; Ein Dutzend Lichtjahre könnten ein Blanet von seinem Wirtsschwarzen Loch trennen und sie seltsamerweise einsam machen.
Bis jetzt, sagte Wada, gibt es keine Möglichkeit zu wissen, ob Leben auf Blanets existieren könnte. Würden das seltsame ultraviolette Licht und die Röntgenstrahlung, die von der Korona eines Schwarzen Lochs ausgestrahlt werden, es fremden Wesen ermöglichen, in einem so einsamen Teil des Kosmos zu gedeihen? Gibt es Blanetbewohner, die zu den Sternen aufblicken und sich fragen, ob auch sie von Fels- und Gaskugeln umkreist werden??
Und nennen sie diese Sternplaneten "Slanets"??
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