Yurii Mongol
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Des trous noirs supermassifs parsèment notre univers, des puits de gravité monstrueux qui lient les galaxies entre elles et s'enroulent dans des cocons tourbillonnants de poussière qui émettent des rayons X lumineux. Parfois, des colonnes lumineuses de matière jaillissent de leurs pôles, formant des jets visibles à travers l'espace. Et maintenant, certains scientifiques soupçonnent que ces monstres gravitationnels pourraient héberger des blanets - des dizaines de milliers d'entre eux.
Non, ce n'est pas une faute de frappe: les scientifiques suggèrent d'appeler ces planètes à trous noirs par le nom de «blanets». De tels blanets se formeraient à partir des nuages de poussière tourbillonnante qui entourent les trous noirs. Et elles ne seraient pas trop différentes des planètes qui gravitent autour d'étoiles normales. Certains seraient durs et rocheux, comme la Terre, bien que probablement jusqu'à 10 fois plus grands. Certains seraient des géantes gazeuses, comme Neptune de notre système solaire. Ils seraient presque certainement invisibles pour nous, cachés dans le disque de matière qui les a engendrés et éclipsés par leurs parents supermassifs. Mais dans deux articles publiés dans The Astrophysical Journal en novembre 2019 et sur arXiv en juillet 2020, respectivement, une équipe de chercheurs a présenté le cas selon lequel ces planètes de trous noirs doivent exister..
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Tous les trous noirs supermassifs (SMBH) n'hébergeraient pas des blanets. La transformation en une boule de matière dure est plus délicate autour d'un trou noir que dans le disque protoplanétaire autour d'une jeune étoile. La poussière et le gaz tourbillonnants autour d'un SMBH sont beaucoup moins denses, et la couronne de matière infaillante au bord de son horizon d'événements pourrait être si chaude et brillante que la glace ne peut se former nulle part dans le disque tourbillonnant..
Et la glace est l'un des ingrédients clés de la formation des planètes.
Les particules de poussière recouvertes de glace ont tendance à s'agglutiner lorsqu'elles entrent en collision - pensez à la façon dont deux glaçons pourraient se coller lorsqu'ils sont écrasés l'un contre l'autre, par rapport à deux cailloux qui ne le font certainement pas, a déclaré l'auteur principal Keiichi Wada, astrophysicien de l'Université Kagoshima au Japon. Au fil du temps, ces amas se développent et développent suffisamment de gravité pour attirer encore plus de poussière. Des amas qui poussent suffisamment gros pour former des planètes rocheuses.
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De même, sans eau gelée ni dioxyde de carbone («neige carbonique»), il est très difficile de construire un blanet, a déclaré Wada. Certains trous noirs ont des "lignes de neige" dans leurs disques de matière en orbite, des régions au-delà desquelles l'espace est suffisamment frais pour que la glace se forme, ont découvert les chercheurs..
«Au-delà de la ligne, les particules de poussière sont couvertes de [glace]», a déclaré Wada. "En conséquence, ils sont facilement collés ensemble lorsqu'ils entrent en collision."
Au-delà de la ligne de neige, des blanets rocheux pourraient se former à partir de touffes de plus en plus grandes dans environ 10 millions d'années. Si ces proto-blanets rocheux attiraient suffisamment de gaz, ils finiraient par former des géantes gazeuses. Mais rien de tout cela ne peut se produire sans une mince couche de glace sur les grains de poussière. Les SMBH donc plus sombres et plus froids (comme celui au centre de la Voie lactée) sont les maisons les plus probables pour ces étranges planètes.
Dans un sens, a déclaré Wada, les blanets ne sont pas particulièrement surprenants. Les disques protoplanétaires sont similaires aux tourbillons de matière autour des trous noirs. Mais personne n'avait cherché à savoir si des planètes pouvaient se former autour d'un SMBH auparavant, "probablement parce que les chercheurs dans le domaine de la formation des planètes ne savent pas grand-chose sur les noyaux galactiques actifs, et vice versa", a déclaré Wada. (Un «noyau galactique actif» est la région autour d'un SMBH au centre d'une galaxie.)
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Wada et ses co-auteurs travaillent toujours sur les détails de leur théorie blanet. Dans le document de 2020, l'équipe a corrigé et mis à jour le modèle publié en 2019. Leur modèle blanet original, a-t-il dit, était trop "pelucheux", formant de grandes planètes de boules de boules de faible densité. Leur modèle mis à jour produit des planètes plus denses et plus réalistes. Et ils ont affiné leur compréhension de la façon dont la poussière autour d'un SMBH, où elle est distribuée de manière beaucoup plus diffuse que autour d'une étoile, se comporterait lorsqu'elle s'agglutinerait dans l'environnement de gaz fin d'un disque SMBH, a déclaré Wada..
Il est difficile d'imaginer à quoi pourrait ressembler la surface de ces blanets, a-t-il déclaré. Laisser de côté l'étrangeté de l'orbite d'un trou noir supermassif: les blanets eux-mêmes orbiteraient beaucoup plus loin les uns des autres et du trou noir que la Terre ne le fait de ses frères et sœurs ou du soleil; une douzaine d'années-lumière pourrait séparer une blanet de son trou noir hôte, les rendant étrangement solitaires.
Pour le moment, a déclaré Wada, il n'y a aucun moyen de savoir si la vie pourrait exister sur les blanets. L'étrange lumière ultraviolette et le rayonnement X émis par la couronne d'un trou noir permettraient-ils à des êtres extraterrestres de prospérer dans une partie si solitaire du cosmos? Y a-t-il des habitants du blanet qui regardent les étoiles et se demandent s'ils sont eux aussi en orbite par des boules de roche et de gaz?
Et appellent-ils ces étoiles-planètes "slanets"?
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