Ehkä suurin löytö ”Yleisen suhteellisuuden kulta-ajasta” (n. 1960 - 1975) oli havainto, että galaksin keskipisteessä on supermassiivinen musta aukko (SMBH). Ajan myötä tutkijat ymmärsivät, että vastaavasti massiiviset mustat aukot olivat vastuussa äärimmäisistä energian määristä, jotka ovat peräisin kaukaisten kvasaarien aktiivisista galaktisista ytimistä (AGN).
Ottaen huomioon niiden koko, massa ja energinen luonne, tutkijat ovat jo jonkin aikaa tienneet, että melko mahtavia asioita tapahtuu SMBH: n tapahtumahorisontin ulkopuolella. Mutta japanilaisten tutkijoiden ryhmän äskettäisen tutkimuksen mukaan on mahdollista, että SMBH: t voivat todella muodostaa planeettojen järjestelmän! Itse asiassa tutkimusryhmä päätteli, että SMBH: t voivat muodostaa planeettajärjestelmiä, jotka saisivat aurinkokuntamme häpeään!
Tutkimusta, joka kuvaa heidän havaintojaan, nimeltään ”Planeetin muodostuminen supermassiivisten mustien reikien ympärillä ActiveGalactic-ytimessä” julkaistiin äskettäin lehdessä Astrophysical Journal. Tutkimuksen toteuttivat professorit Keiichi Wada ja Yusuke Tsukamoto Kagoshiman yliopistosta, professori Eiichiro Kokubin avustamana Japanin kansallisesta tähtitieteellisestä observatoriosta (NAOJ).
Yhdistämällä asiantuntemus kahdesta eri kentästä - aktiivisista galaktisen ytimistä ja planeettojen muodostumisesta - ryhmä pyrki selvittämään, voisiko SMBH: ien gravitaatiovoima muodostaa planeetat samalla tavalla kuin tähdet. Laajimmin hyväksytyn mallin (Nebular Hypoteesi) mukaan planeettoja muodostuu nuorten tähtien ympärille litistetystä (protoplanetaarisesta) materiaalilevystä, joka kerää vähitellen ajan myötä.
Nuoret tähdet eivät kuitenkaan ole ainoita esineitä maailmankaikkeudessa, joiden ympärillä on materiaalilevyjä. Itse asiassa, tähtitieteilijät ovat havainneet myös galaksien ytimissä löysästä materiaalista koostuvia raskaita levyjä, joita hallitsi keskeisen mustan aukon paino. Tämän perusteella joukkue laski planeettojen muodostumisen todennäköisyyden näistä levyistä.
Kuten professori Keiichi selitti, heidän tuloksensa osoittivat, että "oikeissa olosuhteissa planeettoja voidaan muodostaa jopa vaikeissa olosuhteissa, kuten esimerkiksi mustan aukon ympärille". Tavallisesti planeetan muodostumisprosessi alkaa protoplanetaarisen levyn matalien lämpötilojen alueilla, joissa jäävaippoja sisältävät pölyjyvät tarttuvat yhteen suurempien aggregaattien muodostamiseksi.
Tutkimusryhmä sovelsi tätä samaa planeetanmuodostusteoriaa mustien reikien ympärillä oleviin levyihin ja havaitsi, että planeetat voisivat käydä usean sadan miljoonan vuoden kuluttua. Heidän tutkimuksensa mukaan mustaa reikää ympäröivä korkeapainoinen ympäristö aiheuttaa protoplanetaarisen levyn muuttumisen uskomattoman tiheäksi.
Tämä estää mustan aukon keskialueelta tulevan voimakkaan säteilyn aiheuttaen matalan lämpötilan alueiden muodostumisen. Heidän laskelmansa osoittivat enemmän, että massiivinen planeettajärjestelmä voi muodostua. Kuten planeetan muodostumista tutkivan NAOJ: n professori Eiichiro selitti:
”Laskelmamme osoittavat, että kymmeniä tuhansia planeettoja, joilla on 10-kertainen maapallon massa, voitaisiin muodostaa noin 10 valovuotta mustasta aukosta. Mustajen aukkojen ympärillä voi olla hämmästyttävän suuria planeettajärjestelmiä. "
Tähtitieteilijät ovat havainneet, että joitain SMBH: itä ympäröivät levyt, joiden massa ylittää miljardi kertaa niin paljon kuin tähtijen ympärillä havaittuja levyjä. Se on jopa satatuhatta kertaa aurinkojemme massa. Tämä herättää mielenkiintoisen pisteen ... jos planeettoja voi muodostua SMBH: n ympärille, voisiko muodostaa myös tähtiä? Ehkä tähdet, joilla on omat planeettojen järjestelmät?
Miltä tämä näyttää, on kysymys, johon fyysikko tri Sean Raymond puhui. Viime vuonna hän suoritti sarjan simulaatioita, jotka yhdistivät mustien reikien fysiikan aurinkokuntamme ja SMBH: n fysiikan luomaan hypoteettisen järjestelmän, jossa 9 tähteä ja jopa 550 asuttavaa planeettaa kiertävät keskimäärin mustaa reikää - nimeltään “ The Black Hole Ultimate Aurinkokunta ”(video alla).
Tällä hetkellä ei ole tekniikoita, joita voitaisiin käyttää havaitsemaan mustan aukon ympärillä olevia planeettoja. Laajimmin käytetyt menetelmät - Transit-fotometria ja Doppler-spektroskopia - olisivat käytännössä hyödytöntä, koska mustat aukot eivät emittoi valoa ja niiden painovoima on todennäköisesti aivan liian suuri, jotta planeettojen järjestelmä voisi koskaan korvata ne.
Ryhmä odottaa kuitenkin, että tämä tutkimus ja vastaava tutkimus voisi avata uuden tähtitieteen kentän. Ja Event Horizon -teleskoopin (joka otti ensimmäisen kuvan tapahtumahorisontista tämän vuoden huhtikuussa) menestyksen myötä on mahdollista, että olemme aikakauden partaalla, jossa tähtitieteilijät voivat tarkkailla ja tutkia mustia aukkoja suoraan.
