Jacob Hoover
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Buchi neri supermassicci punteggiano il nostro universo, mostruosi pozzi gravitazionali che uniscono le galassie e si avvolgono in vortici bozzoli di polvere che emettono raggi X luminosi. A volte, colonne luminose di materia esplodono dai loro poli, formando getti visibili nello spazio. E ora alcuni scienziati sospettano che questi mostri gravitazionali possano ospitare blanet, decine di migliaia.
No, non è un errore di battitura: gli scienziati suggeriscono di chiamare questi pianeti buco nero con il nome "blanets". Tali blanets si formerebbero dalle nuvole di polvere vorticosa che circondano i buchi neri. E non sarebbero troppo diversi dai pianeti che orbitano attorno a stelle normali. Alcuni sarebbero duri e rocciosi, come la Terra, anche se probabilmente fino a 10 volte più grandi. Alcuni sarebbero giganti gassosi, come Nettuno del nostro sistema solare. Quasi certamente sarebbero invisibili per noi, nascosti nel disco di materia che li ha partoriti e sminuiti dai loro genitori supermassicci. Ma in un paio di articoli pubblicati su The Astrophysical Journal a novembre 2019 e su arXiv a luglio 2020, rispettivamente, un team di ricercatori ha esposto il caso che questi pianeti di buchi neri debbano esistere.
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Non tutti i buchi neri supermassicci (SMBH) ospiterebbero blanet. Trasformarsi in una palla di materia dura è più complicato attorno a un buco nero che nel disco protoplanetario attorno a una giovane stella. La polvere e il gas che turbinano attorno a un SMBH sono molto meno densi e la corona di materia in caduta al bordo del suo orizzonte degli eventi potrebbe essere così calda e luminosa che il ghiaccio non può formarsi da nessuna parte nel disco vorticoso.
E il ghiaccio è uno degli ingredienti chiave per la formazione dei pianeti.
Le particelle di polvere ricoperte di ghiaccio tendono a raggrupparsi quando entrano in collisione: pensa a come due cubetti di ghiaccio potrebbero aderire quando vengono frantumati l'uno nell'altro, contro due ciottoli che sicuramente non lo fanno, ha detto l'autore principale Keiichi Wada, un astrofisico dell'Università di Kagoshima in Giappone. Nel tempo, quei grumi crescono e sviluppano una gravità sufficiente per attirare ancora più polvere. Ciuffi che crescono abbastanza grandi poi formano pianeti rocciosi.
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Allo stesso modo, senza acqua ghiacciata o anidride carbonica ("ghiaccio secco"), è molto difficile costruire un blanet, ha detto Wada. Alcuni buchi neri hanno "linee di neve" nei loro dischi di materia orbitante, regioni oltre le quali lo spazio è abbastanza freddo da consentire la formazione del ghiaccio, hanno scoperto i ricercatori.
"Oltre la linea, le particelle di polvere sono ricoperte di [ghiaccio]", ha detto Wada. "Di conseguenza, sono facilmente incollati insieme quando entrano in collisione".
Oltre il limite delle nevi, in circa 10 milioni di anni potrebbero formarsi alette rocciose da ammassi progressivamente più grandi. Se questi prototipi rocciosi attirassero abbastanza gas, alla fine formerebbero giganti gassosi. Ma niente di tutto ciò può accadere senza una sottile pellicola di ghiaccio sui granelli di polvere. Quindi gli SMBH più deboli e più freddi (come quello al centro della Via Lattea) sono le case più probabili per questi strani pianeti.
In un certo senso, ha detto Wada, i blanet non sono particolarmente sorprendenti. I dischi protoplanetari sono simili ai vortici di materia attorno ai buchi neri. Ma nessuno aveva mai studiato se i pianeti potessero formarsi attorno a un SMBH prima, "probabilmente perché i ricercatori nel campo della formazione dei pianeti non sanno molto sui nuclei galattici attivi e viceversa", ha detto Wada. (Un "nucleo galattico attivo" è la regione attorno a un SMBH al centro di una galassia.)
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Wada ei suoi coautori stanno ancora elaborando i dettagli della loro teoria di Blanet. Nel documento del 2020, il team ha corretto e aggiornato il modello pubblicato nel 2019. Il loro modello originale di blanet, ha detto, era troppo "soffice", formando grandi pianeti a palloncino a bassa densità. Il loro modello aggiornato produce pianeti più densi e realistici. E hanno perfezionato la loro comprensione di come la polvere attorno a un SMBH, dove è distribuita in modo molto più diffuso di quanto non sia intorno a una stella, si comporterebbe quando si raggrupperebbe nel sottile ambiente gassoso di un disco SMBH, ha detto Wada.
È difficile immaginare come potrebbe essere la superficie di queste tende, ha detto. Lascia da parte la stranezza di orbitare attorno a un buco nero supermassiccio: gli stessi blanet orbiterebbero molto più lontano l'uno dall'altro e dal buco nero di quanto non faccia la Terra dai suoi fratelli o dal sole; una dozzina di anni luce potrebbe separare un blanet dal buco nero che lo ospita, rendendoli stranamente solitari.
Al momento, ha detto Wada, non c'è modo di sapere se la vita potrebbe esistere sui blanet. La strana luce ultravioletta e i raggi X emessi dalla corona di un buco nero consentirebbero agli esseri alieni di prosperare in una porzione così solitaria del cosmo? Ci sono abitanti blanet che guardano le stelle e si chiedono se anche loro siano orbitati da sfere di roccia e gas?
E chiamano quei pianeti stellari "slanet"?
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