Барри Маккернан из Городского университета Нью-Йорка и его коллеги опубликовали статью на сервере arXiv, где подробно описали этот процесс. Обычно черные дыры считают лишь источниками опасности, потому что их огромная гравитация затягивает близлежащий газ и уничтожает любые объекты, которые подходят слишком близко. Но новая компьютерная модель доказывает, что пылевые кольца вокруг таких дыр вмещают самую большую популяцию планет во Вселенной.
Планеты традиционно появляются в дисках из пыли и газа около молодых звезд. В космосе существуют гигантские аналоги таких дисков, которые вращаются вокруг сверхмассивных черных дыр в активных ядрах галактик — это центральные области, где дыра интенсивно поглощает материю и очень ярко светится.
Астрономы называют внешние края этих дисков торами. Внешне они напоминают плотные кольца из газа и пыли. В этой зоне температура и физические параметры среды совпадают с теми, что астрономы видят в обычных звездных системах. Благодаря этому частицы пыли не сгорают, а постепенно слипаются вместе и растут.
Ученые загрузили показатели температуры и газов внешнего кольца в компьютерную модель магнитного диска черной дыры. Программа рассчитала, как быстро слипается пыль и какого итогового размера достигают небесные тела. Выяснилось, что из-за высокой гравитации и плотности материи молодые миры увеличиваются значительно быстрее планет около обычных звезд и превосходят по размеру Землю и даже Юпитер.
Ранее другие астрофизики уже писали о том, что такие планеты существуют на безопасном расстоянии до десяти световых лет от черной дыры, и дали им название «бланеты». Плотное пылевое облако эффективно блокирует радиацию, что позволяет этим объектам благополучно развиваться.
Компьютерная модель также показала более нетипичные варианты того, как могут развиваться события. Иногда новые миры накапливают так много газа и пыли, что под тяжестью собственного веса внутри них запускаются термоядерные реакции, и планета загорается как новая звезда. Кроме того, программа предсказывает, что в таких условиях возникают массивные экзотические объекты, которые состоят исключительно из пыли. В звездных системах вроде нашей астрономы таких тел не находили, поскольку около звезд не хватает свободного строительного материала для их появления. Теперь исследователям предстоит получить новые данные с телескопов, чтобы доказать теорию на практике.