劉志偉 王瀟瀟
浩瀚宇宙中,黑洞猶如一只吞噬猛獸,沒有任何物質能從它的巨大引力“魔爪”中逃脫,就連光也不例外。近日,有研究團隊提出,超大質量黑洞周圍存在類似圍繞恒星運轉的行星。
距離決定黑洞行星能否“降生”
截至目前,我們已發現4000多個系外行星。
“系外行星是當前天文學最熱點和最前沿的研究領域之一,科學家主要是在類似太陽這樣的恒星周圍尋找。”華中科技大學物理學院副院長吳慶文教授說,尋找更多系外行星,有利于理解太陽系形成、地球演化史及生命起源等謎題。
近日,日本研究團隊表示銀河系中心黑洞周圍也可能存在大量行星,這一新觀點頓時引爆學術界。
日本天文學家提出,氣體和塵埃并非年輕恒星獨有,在星系中心黑洞周圍也存在著大量氣體和塵埃,質量可以比原恒星盤大數十億倍,像銀河系中心黑洞這樣黯淡、寒冷的超大質量黑洞或許也是孕育行星的理想場所。
經計算,對于銀河系中心這種400萬倍太陽質量的超大質量黑洞來說,距離黑洞大約10光年,就足以讓塵埃和水等氣體凝結,并形成幾倍到幾千倍地球質量的行星,這類行星被稱為黑洞行星。
生活在黑洞身邊,黑洞行星多少有些“擔驚受怕”。黑洞擁有強大的引力,在視界范圍之內連光都難以逃脫,即便在稍遠一點的地方,黑洞周圍強大的潮汐力也可能將天體撕碎。這聽上去非常恐怖,但隨著距離進一步增大,黑洞引力將會迅速減小,在一定距離以外(約幾光年),炙熱氣體的運動幾乎不再受黑洞引力控制。所以,黑洞行星的形成條件已決定它不會被黑洞吞噬。
遙遠的距離,正是黑洞行星形成壯大的溫床。
“夾縫”中尋找地外生命
“生命起源是一個重大的科學命題,黑洞行星上是否有可能存在生命形態值得研究。”吳慶文表示,生命很偉大,但也很脆弱,適宜、安全的環境對孕育生命起到至關重要的作用。
吳慶文指出,雖然星系中心超大質量黑洞周圍可以形成行星,但這類行星和恒星周圍行星有較大差異。
類似地球這種行星圍繞類太陽恒星運轉,可以獲得陽光滋潤,黑洞行星未必具有這個條件。雖然不排除黑洞周圍可能形成類似太陽系的恒星和行星系統,然而黑洞行星與黑洞的距離比地球到太陽的距離大很多,對于形單影只的黑洞行星而言,不一定像地球一樣擁有陽光。
吳慶文說,生命存在需要特定條件,比如適宜的溫度、水等。行星形成后,根據中心恒星的光度和與行星的距離,我們可以估算行星的表面溫度,判斷其是否宜居。如果黑洞行星是孤立的,很難具備上述條件。此外,考慮到黑洞周圍X射線暴發、黑洞潮汐瓦解、中心區域超新星爆發等高能事件,生命在這里生存十分困難。
通常在搜尋地外生命過程中,會考慮行星是否處在宜居帶上,以及在恒星周圍適宜距離內,水是否能以液態方式存在,這樣才可能孕育生命。
吳慶文說,目前關于黑洞行星的一切均是初步探究與計算,或許在不久的將來,黑洞這一現代天文學“魔主”的神秘面紗終將被揭開。
“在黑洞附近探尋生命跡象的可能性難以預料,但如果我們永遠不去探索,可能性就是零。”吳慶文表示,探索星際本應如此,盡管人類還無從得知黑洞行星上是否有可能存在生命。
摘自《文匯報》