Morda največje odkritje iz »zlate dobe splošne relativnosti« (približno 1960 do 1975) je bilo spoznanje, da v središču naše galaksije obstaja supermasivna črna luknja (SMBH). Sčasoma so znanstveniki ugotovili, da so podobno velike črne luknje odgovorne za ekstremne količine energije, ki izhaja iz aktivnih galaktičnih jeder (AGN) oddaljenih kvazarjev.
Glede na njihovo čisto velikost, maso in energijsko naravo znanstveniki že nekaj časa vedo, da se nekaj zelo osupljivih stvari dogaja zunaj obzorja dogodkov SMBH. Toda po mnenju a nedavna študija s strani skupine japonskih raziskovalcev je možno, da lahko SMBH dejansko tvorijo sistem planetov! Pravzaprav je raziskovalna skupina ugotovila, da lahko SMBH tvorijo planetarne sisteme, ki bi osramotili naš sončni sistem!
Študija, ki opisuje njihove ugotovitve, z naslovom ' Nastajanje planeta okoli super masivnih črnih lukenj v aktivnih galaktičnih jedrih « je bil pred kratkim objavljen vAstrofizični časopis. Študijo sta izvedla profesorja Keiichi Wada in Yusuke Tsukamoto z univerze Kagoshima ob pomoči prof. Eiichira Kokuba iz Nacionalni astronomski observatorij Japonske (NAOJ).
Umetnikov vtis obzorja dogodkov, ki obdaja supermasivno črno luknjo. Zasluge: ESA/Hubble, ESO, M. Kornmesse
Skupina je z združevanjem strokovnega znanja z dveh različnih področij – aktivnih galaktičnih jeder in tvorbe planetov – skušala ugotoviti, ali lahko gravitacijska privlačnost SMBH tvori planete na enak način kot zvezde. V skladu z najbolj razširjenim modelom ( Nebularna hipoteza ), planeti nastanejo okoli mladih zvezd iz sploščenega (protoplanetarnega) diska materiala, ki se sčasoma postopoma kopiči.
Vendar mlade zvezde niso edini objekti v našem vesolju, ki jih obdajajo diski materiala. Pravzaprav so astronomi opazili tudi težke diske ohlapnega materiala v jedrih galaksij, v katerih je prevladovala gravitacija osrednje črne luknje. Iz tega je ekipa izračunala verjetnost, da bodo planeti nastali iz teh diskov.
Kot pravi prof. Keiichi pojasnil , so njihovi rezultati pokazali, da bi '[s] pravimi pogoji lahko planeti nastali tudi v težkih okoljih, na primer okoli črne luknje.' Običajno se proces nastajanja planetov začne v nizkotemperaturnih območjih protoplanetarnega diska, kjer se prašna zrna z ledenimi plašči zlepijo in tvorijo večje agregate.
Raziskovalna skupina je to isto teorijo nastanka planetov uporabila na diskih okoli črnih lukenj in ugotovila, da bi planeti lahko po več sto milijonih let. Glede na njihovo študijo bo okolje z visoko gravitacijo, ki obdaja črno luknjo, povzročilo, da bo protoplanetarni disk postal neverjetno gost.
Umetnikov vtis otroške zvezde, še vedno obkrožene s protoplanetarnim diskom, v katerem nastajajo planeti. Zasluge: ESO
To bo imelo učinek blokiranja intenzivnega sevanja, ki prihaja iz osrednjega območja črne luknje, kar bo povzročilo nastanek nizkotemperaturnih regij. Še več, njihovi izračuni so pokazali, da bi lahko nastal ogromen sistem planetov. Kot profesor Eiichiro, profesor na NAOJ, ki preučuje nastanek planetov, pojasnil :
»Naši izračuni kažejo, da bi lahko na deset tisoče planetov z 10-kratno maso Zemlje nastalo približno 10 svetlobnih let od črne luknje. Okoli črnih lukenj lahko obstajajo planetarni sistemi osupljivega obsega.'
Astronomi so opazili, da so nekatere SMBH obkrožene z diski, ki vsebujejo več kot milijardo krat več mase kot diski, opaženi okoli zvezd. To je kar sto tisočkrat večja masa našega Sonca. To sproža zanimivo točko ... če se planeti lahko oblikujejo okoli SMBH, bi lahko nastale tudi zvezde? Morda zvezde s svojimi sistemi planetov?
Kako bi to izgledalo, je vprašanje, ki ga je obravnaval fizik Dr. Sean Raymond . Lani je izvedel vrsto simulacij, ki so v našo vključile fiziko črnih lukenj Solarni sistem in fiziko SMBH za ustvarjanje hipotetičnega sistema, kjer 9 zvezd in kar 550 bivalnih planetov kroži okrog osrednje črne luknje - imenovane ' Vrhunski sončni sistem Black Hole « (video spodaj).
Trenutno ni tehnik, ki bi jih lahko uporabili za odkrivanje planetov okoli črne luknje. Najbolj razširjene metode - Tranzitna fotometrija in Dopplerjeva spektroskopija – bi bilo dejansko neuporabno, saj črne luknje ne oddajajo svetlobe in je njihova gravitacijska sila verjetno veliko prevelika, da bi jo kdaj nadomestil sistem planetov.
Vendar ekipa pričakuje, da bi ta študija in podobne raziskave lahko odprle novo področje astronomije. In z nedavnim uspehom Event Horizon Telescope (ki je ujel prva slika obzorja dogodkov aprila letos), je možno, da smo na robu obdobja, ko lahko astronomi neposredno opazujejo in preučujejo črne luknje.
Nadaljnje branje: CFCA , NAOJ , Astrofizični časopis