Poate cea mai mare descoperire care a provenit din „Epoca de Aur a Relativității Generale” (cca. 1960 - 1975) a fost realizarea faptului că există o gaură neagră supermasivă (SMBH) în centrul galaxiei noastre. Cu timpul, oamenii de știință au ajuns să realizeze că găurile negre la fel de masive erau responsabile pentru cantitățile extreme de energie care emană din nucleele galactici activi (AGN) ale cvasarilor îndepărtați.
Având în vedere dimensiunea, masa și natura lor energică, oamenii de știință știu de ceva vreme că unele lucruri destul de grozave se desfășoară dincolo de orizontul evenimentului unui SMBH. Dar, potrivit unui studiu recent realizat de o echipă de cercetători japonezi, este posibil ca SMBH-urile să formeze de fapt un sistem de planete! De fapt, echipa de cercetare a ajuns la concluzia că SMBH-urile pot forma sisteme planetare care ar pune sistemul nostru solar de rușine!
Studiul care descrie descoperirile lor, intitulat „Formarea planetei în jurul găurilor negre super masive în nucleii ActiveGalactic” a fost publicat recent în Jurnalul astrofizic. Studiul a fost realizat de profesorii Keiichi Wada și Yusuke Tsukamoto de la Universitatea Kagoshima, cu asistența prof. Eiichiro Kokub de la Observatorul Astronomic Național al Japoniei (NAOJ).
Combinând expertiza din două domenii diferite - nuclee galactice active și formarea planetei - echipa a căutat să stabilească dacă atracția gravitațională a SMBH-urilor ar putea forma planete la fel cum o fac stelele. În conformitate cu modelul cel mai acceptat (Ipoteza Nebulară), planetele se formează în jurul stelelor tinere dintr-un disc de material aplatizat (protoplanetar), care se accelerează treptat în timp.
Cu toate acestea, stelele tinere nu sunt singurele obiecte din Universul nostru care au discuri de material care le înconjoară. De fapt, astronomii au observat și discuri grele de material liber în nucleele galaxiilor, care au fost dominate de gravitatea unei găuri negre centrale. Din aceasta, echipa a calculat probabilitatea formării planetelor din aceste discuri.
După cum a explicat prof. Keiichi, rezultatele lor au arătat că „[cu] în condițiile potrivite, planetele ar putea fi formate chiar și în medii dure, cum ar fi în jurul unei găuri negre.” În mod obișnuit, procesul de formare a planetei începe în regiunile cu temperaturi scăzute ale unui disc protoplanetar, în care grăunțele de praf cu manta de gheață se lipesc pentru a forma agregate mai mari.
Echipa de cercetare a aplicat aceeași teorie a formării planetei pe discurile din jurul găurilor negre și a descoperit că planetele ar putea trece după câteva sute de milioane de ani. Conform studiului lor, mediul cu o gravitație mare care înconjoară o gaură neagră va face ca un disc protoplanetar să devină incredibil de dens.
Acest lucru va avea efectul de a bloca radiațiile intense provenite din regiunea centrală a unei găuri negre, determinând formarea regiunilor la temperaturi joase. Mai mult decât atât, calculele lor au arătat că s-ar putea forma un sistem masiv de planete. După cum a explicat profesorul Eiichiro, profesor la NAOJ care studiază formarea planetei:
„Calculele noastre arată că zeci de mii de planete cu de 10 ori masa Pământului ar putea fi formate în jurul a 10 ani-lumină dintr-o gaură neagră. În jurul găurilor negre pot exista sisteme planetare la scară uimitoare. ”
Astronomii au observat că unele SMBH-uri sunt înconjurate de discuri care conțin în sus de un miliard de ori mai multă masă decât discurile observate în jurul stelelor. Aceasta rezolvă până la o sută de mii de ori masa Soarelui nostru. Acest lucru ridică un punct interesant ... dacă planetele se pot forma în jurul unui SMBH, ar putea forma și stele? Poate, stele cu propriile sisteme de planete?
Cum ar arăta aceasta este o întrebare care a fost adresată de fizicianul Dr. Sean Raymond. Anul trecut, el a realizat o serie de simulări care au încorporat fizica găurilor negre în Sistemul nostru solar și fizica unui SMBH pentru a crea un sistem ipotetic unde 9 stele și câte 550 de planete locuibile orbitau o gaură neagră centrală - numită „ Sistemul solar Ultimate Hole Negru ”(video de mai jos).
În prezent, nu există tehnici care ar putea fi utilizate pentru a detecta planetele în jurul unei găuri negre. Cele mai utilizate metode - Fotometria de tranzit și Spectroscopia Doppler - ar fi inutile în mod efectiv, deoarece găurile negre nu emit lumină, iar forța lor gravitațională este probabil mult prea mare pentru a fi compensată vreodată de un sistem de planete.
Cu toate acestea, echipa se așteaptă ca acest studiu și cercetări similare să poată deschide un nou domeniu al astronomiei. Și cu succesul recent al Telescopului Orizontului Evenimentului (care a surprins prima imagine a unui orizont de eveniment în aprilie a acestui an), este posibil să fim în pragul unei ere în care astronomii să poată observa și studia direct găurile negre.
