科技日报|黑洞也能孕育行星但在上面寻找生命有点难另辟蹊径寻找类地行星吴庆文说

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黑洞也能孕育行星但在上面寻找生命有点难
浩瀚宇宙中，黑洞犹如一只吞噬猛兽，没有任何物质能从它的巨大引力“魔爪”中逃脱，就连光也不例外。
近日，有研究团队提出，超大质量黑洞周围存在类似围绕恒星运转的行星。这类行星是如何形成的？是否普遍存在？它们又是如何被发现的？这些行星上是否有生命存在？带着这些问题，科技日报采访人员专访了华中科技大学物理学院副院长吴庆文教授。
【科技日报|黑洞也能孕育行星但在上面寻找生命有点难】距离决定黑洞行星能否“降生”在黑洞附近发现行星并非一次偶然之举。
人类是宇宙中唯一的生命吗？为回答这个问题，科学家不断搜寻系外行星。 2019年诺贝尔物理学奖三位获奖者中，就有两人是因为在系外行星研究方面取得突破性进展而获奖。
截至目前，我们已发现4000多个系外行星。
“系外行星是当前天文学最热点和最前沿的研究领域之一，科学家主要是在类似太阳这样的恒星周围寻找。 ”吴庆文说，寻找更多系外行星，有利于理解太阳系形成、地球演化史及生命起源等谜题。
近日，日本研究团队表示银河系中心黑洞周围也可能存在大量行星，这一新观点顿时引爆学术界。
吴庆文介绍，此前科学家利用阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波望远镜阵列(ALMA) ，观测到类似早期太阳系的形成过程。首先是气体和尘埃在自引力作用下坍缩形成恒星；随着时间推移，恒星周围的盘状气体、尘埃等会逐渐聚集形成更大团块，并进一步凝聚，逐渐形成行星。
日本天文学家提出，气体和尘埃并非年轻恒星独有，在星系中心黑洞周围也存在着大量气体和尘埃，其质量可以比原恒星盘大数十亿倍，像银河系中心黑洞这样黯淡、寒冷的超大质量黑洞或许也是孕育行星的理想场所。
冰的形成以及更多气体和尘埃等的凝结，是形成行星的关键条件。吴庆文说，黑洞周围气体盘中，离黑洞越近气体温度越高，但在一定距离之外，温度足够低，能够让一些水变成冰。经计算，对于银河系中心这种400万倍太阳质量的超大质量黑洞来说，距离黑洞大约10光年，就足以让尘埃和水等气体凝结，并形成几倍到几千倍地球质量的行星，这类行星被称为黑洞行星。
生活在黑洞身边，黑洞行星多少有些“担惊受怕” 。黑洞拥有强大的引力，在视界范围之内连光都难以逃脱，即便在稍远一点的地方，黑洞周围强大的潮汐力也可能将天体撕碎。这听上去非常恐怖，但随着距离进一步增大，黑洞引力将会迅速减小，在一定距离以外(约几光年) ，炙热气体的运动几乎不再受黑洞引力控制。所以，黑洞行星的形成条件已决定它不会被黑洞吞噬。
遥远的距离，正是黑洞行星形成壮大的温床。
另辟蹊径寻找类地行星
吴庆文说，宇宙存在数千亿个星系，每个星系又存在数千亿颗恒星，因此类地行星必然存在，黑洞行星或许也应该普遍存在。因距离遥远，人类对银河系中心超大质量黑洞周围的行星进行直接探测，还存在巨大困难。
或许另辟蹊径才能找到正确的答案。
此前，日本鹿儿岛大学天体物理学教授惠田敬一认为，现代天体物理学发展显现出一种倾向，即向不习惯的、出乎意料的、甚至仿佛是不可能的方向发展。
“人类作为生活在行星上的智慧生物，一直对围绕其他恒星绕转的行星有着浓厚兴趣。 ”吴庆文介绍，宇宙存在活动星系核、低光度星系核和X射线双星等不同的黑洞系统，根据惠田敬一团队的研究模型，生命周期较短、光度相对较低的活动星系核周围一般会出现黑洞行星。
一般而言，对于常见的围绕恒星运转的行星系统，形成恒星后，尘埃和气体会在新生恒星周围原行星盘中冷却，尘埃会凝结聚集成更大的颗粒，在碰撞和压缩中形成小行星，小行星之间相互碰撞形成更大尺寸的行星胚胎，最终经过不同的物理过程形成不同的行星，如类似木星的气体巨行星，或类似地球的岩石行星。

科技日报|黑洞也能孕育行星 但在上面寻找生命有点难

科技日报|黑洞也能孕育行星但在上面寻找生命有点难