Možda najveće otkriće koje je proizašlo iz "zlatnog doba opće relativnosti" (otprilike 1960. do 1975.) bilo je spoznaja da u središtu naše galaksije postoji supermasivna crna rupa (SMBH). Vremenom su znanstvenici shvatili da su slične masivne crne rupe odgovorne za ekstremne količine energije koja nastaje iz aktivnih galaktičkih jezgara (AGN) udaljenih kvazara.
S obzirom na njihovu čistu veličinu, masu i energičnu prirodu, znanstvenici već neko vrijeme znaju da se neke super fenomenalne stvari događaju izvan horizonta događaja SMBH. Ali prema nedavnom istraživanju tima japanskih istraživača, moguće je da SMBH-ovi zapravo mogu formirati sustav planeta! U stvari, istraživački tim zaključio je da SMBH-i mogu formirati planetarne sustave koji bi naš Sunčev sustav sramotili!
Studija koja opisuje njihova otkrića, pod nazivom „Formiranje planeta oko super masivnih crnih rupa u aktivnoj galaktičkoj jezgri“ nedavno je objavljeno u Astrofizički časopis, Studiju su proveli profesori Keiichi Wada i Yusuke Tsukamoto sa sveučilišta Kagoshima, uz pomoć prof. Eiichira Kokuba iz Japanskog nacionalnog astronomskog opservatorija (NAOJ).
Kombinirajući ekspertizu iz dva različita polja - aktivna galaktička jezgra i stvaranje planeta - tim je pokušao utvrditi može li gravitacijsko privlačenje SMBH stvoriti planete na isti način kao zvijezde. U skladu s većinom prihvaćenim modelom (Nebularna hipoteza), planeti se formiraju oko mladih zvijezda iz spljoštenog (protoplanetarnog) diska materijala, koji se vremenom postupno nakuplja.
Međutim, mlade zvijezde nisu jedini objekti u našem Svemiru koji imaju diskove materijala koji ih okružuju. Zapravo, astronomi su također promatrali teške diskove labavog materijala u jezgrama galaksija, kojima je dominirala gravitacija središnje crne rupe. Iz toga je tim izračunao vjerojatnost da će se planeti formirati s ovih diskova.
Kako je objasnio prof. Keiichi, njihovi rezultati pokazali su da bi se "u pravim uvjetima planete mogle formirati čak i u otežanim okruženjima, poput crne rupe." Proces formiranja planeta obično započinje u područjima s niskim temperaturama protoplanetarnog diska, gdje se zrno prašine s ledenim plaštima stapa zajedno u veće agregate.
Istraživački tim primijenio je istu teoriju formiranja planeta na diskove oko crnih rupa i otkrio je da planeti mogu nakon nekoliko stotina milijuna godina. Prema njihovoj studiji, okruženje visoke gravitacije koje okružuje crnu rupu uzrokovat će da protoplanetarni disk postane nevjerojatno gust.
To će imati učinak blokiranja intenzivnog zračenja koje dolazi iz središnjeg područja crne rupe, zbog čega će se formirati regije s niskim temperaturama. Još točnije, njihovi proračuni pokazali su da se može formirati masivni sustav planeta. Kao što je objasnio profesor Eiichiro, profesor NAOJ-a koji proučava stvaranje planeta:
„Naša izračuna pokazuju da bi se deseci tisuća planeta s 10 puta većom masom Zemlje mogli stvoriti oko 10 svjetlosnih godina od crne rupe. Oko crnih rupa mogli bi postojati planetarni sustavi zadivljujućeg razmjera. "
Astronomi su primijetili da su neki SMBH okruženi diskovima koji sadrže čak milijardu puta veću masu od diskova uočenih oko zvijezda. To djeluje na čak sto tisuća puta veću masu našeg Sunca. Ovo otvara zanimljivu točku ... ako se planete mogu formirati oko SMBH, mogu li se formirati i zvijezde? Možda zvijezde sa vlastitim sustavima planeta?
Kako bi to izgledalo, pitanje je na koje se obratio fizičar dr. Sean Raymond. Prošle je godine proveo niz simulacija koje su ugradile fiziku crnih rupa u naš Sunčev sustav i fiziku SMBH kako bi stvorile hipotetički sustav u kojem je 9 zvijezda i čak 550 useljenih planeta okružilo središnju crnu rupu - tzv. Vrhunski solarni sustav Crne rupe ”(video dolje).
Trenutno ne postoje tehnike koje bi se mogle koristiti za otkrivanje planeta oko crne rupe. Najčešće korištene metode - Tranzitna fotometrija i Doplerova spektroskopija - bile bi učinkovito beskorisne jer crne rupe ne emitiraju svjetlost i njihova gravitaciona sila vjerojatno je previsoka da bi je ikad mogao nadoknaditi sustav planeta.
Ipak, tim očekuje da bi ovo istraživanje i slična istraživanja mogla otvoriti novo polje astronomije. A nedavnim uspjehom teleskopa Event Horizon (koji je prvu sliku snimio horizont događaja u travnju ove godine) moguće je da smo na rubu ere u kojoj astronomi mogu izravno promatrati i proučavati crne rupe.
