Co kilka tysięcy lat jakaś gwiazda zbliży się za blisko czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. Ogromna siła grawitacji czarnej dziury rozrywa ją wtedy, wyrzucając na zewnątrz długie serpentyny gazu. Wydawałoby się, że tutaj opowieść się kończy, ale tak nie jest. Nowe badania pokazują, że gaz nie tylko potrafi zgromadzić się w obiekty wielkości planet, ale również że te obiekty są rozrzucane po całej galaktyce.

„Pojedyncza gwiazda po rozerwaniu potrafi uformować setki takich obiektów o masie planety. Zastanawiamy się: Co się z nimi potem dzieje? Jak blisko nas są? Opracowaliśmy program komputerowy, żeby odpowiedzieć na te pytania.”, mówi główna autorka badań Eden Girma, studentka na Harvard University i członkini Banneker/Aztlan Institute.

Mark A. Garlick/CfA

Wizja artystyczna przedstawia kilka obiektów o masie planety, które są wyrzucane z centrum galaktyki z prędkością 10 tysięcy kilometrów na sekundę. Uformowały się one z fragmentów gwiazdy rozerwanej przez czarną dziurę.

Girma przedstawiła swoje wnioski na spotkaniu American Astronomical Society, które odbyło się wcześniej tego miesiąca.

Obliczenia Girmy pokazują, że najbliższe z tych obiektów mogą być w pobliżu kilkuset lat świetlnych od Ziemi. Miałyby masę pomiędzy masą Neptuna i kilku Jowiszów. Świeciłyby również dzięki ciepłu zyskanemu przy formowaniu się, jednak nie dostatecznie jasno, aby były wykryte przez wcześniejsze przeglądy nieba. Przyszłe teleskopy, takie jak Large Synoptic Survey Telescope czy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, mogłyby dostrzec te dziwne obiekty.

Badania pokazują również, że znaczna większość obiektów całkowicie opuści Galaktykę z powodu prędkości wynoszącej około 10 tysięcy kilometrów na sekundę. Większość innych galaktyk również posiada w swoim centrum czarne dziury, więc jest prawdopodobne, że podobne procesy zachodzą również tam.

„Inne galaktyki, na przykład Andromeda, wystrzeliwują w nas takie obiekty przez cały czas”, mówi współautor James Guillochon z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Pomimo, że są wielkości planety, obiekty te mogą zupełnie nie przypominać typowej planety. Są zrobione dosłownie z resztek gwiazdy i ich skład może się różnić w zależności od tego, z której części gwiazdy powstały.

Tworzą się również dużo gwałtowniej od normalnych planet. Czarna dziura potrzebuje zaledwie jednego dnia aby rozerwać gwiazdę, a powstałe fragmenty łączą się z powrotem w ciągu roku. To niewielki okres w porównaniu z milionami lat potrzebnymi do stworzenia planety wielkości Jowisza w standardowych warunkach.

Po wyrzuceniu przez czarną dziurę, obiekty potrzebowałyby około miliona lat aby dotrzeć w pobliże Ziemi. Wyzwaniem będzie odróżnienie ich od swobodnie poruszających się planet powstałych podczas bardziej powszechnego procesu formacji gwiazd i planet.

„Tylko około jedna z tysiąca swobodnie poruszających się planet będzie poszukiwanym obiektem”, dodaje Girma.

Mające siedzibę w Cambridge, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) jest wynikiem współpracy pomiędzy Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Naukowcy CfA, podzieleni na sześć działów, badają pochodzenie, ewolucję i ostateczny los Wszechświata.