Мабуть, найбільшим відкриттям із «Золотого століття загальної відносності» (приблизно з 1960 по 1975 рр.) Стало усвідомлення того, що в центрі нашої галактики існує надмасивна чорна діра (SMBH). Вчасно вчені зрозуміли, що аналогічні масивні чорні діри відповідають за надзвичайну кількість енергії, що виходить від активних галактичних ядер (АГН) далеких квазарів.
Враховуючи їхній розмір, масу та енергійність, вчені вже деякий час знають, що деякі надзвичайні речі відбуваються поза межами горизонту подій SMBH. Але згідно з недавнім дослідженням групи японських дослідників, можливо, SMBH можуть насправді формувати систему планет! Насправді дослідницька група зробила висновок, що СМБК можуть формувати планетарні системи, які б привели до сорому нашої Сонячної системи!
Дослідження, яке описує їх результати, під назвою «Формування планети навколо надмасивних чорних дір у ядрах ActiveGalactic» було нещодавно опубліковано в Астрофізичний журнал. Дослідження проводили професори Кейїчі Вада та Юсуке Цукамото з університету Кагосіма за сприяння професора Ейхіро Кокуба з Національної астрономічної обсерваторії Японії (NAOJ).
Поєднавши досвід з двох різних полів - активних галактичних ядер та формування планет - команда намагалась визначити, чи може гравітаційне притягнення СМБК формувати планети так само, як це роблять зірки. Відповідно до найбільш широко прийнятої моделі (Туманна гіпотеза), планети утворюються навколо молодих зірок із сплющеного (протопланетного) диска матеріалу, який поступово наростає з часом.
Однак молоді зірки - не єдині об’єкти у нашому Всесвіті, які мають диски матеріалу, що їх оточує. Насправді астрономи також спостерігали важкі диски сипучого матеріалу в ядрах галактик, де панувала сила тяжіння центральної чорної діри. Виходячи з цього, команда підрахувала ймовірність формування планет з цих дисків.
Як пояснив професор Кейїчі, їх результати показали, що "при правильних умовах планети можуть утворюватися навіть у суворих умовах, наприклад, навколо чорної діри". Зазвичай процес формування планети починається в низькотемпературних областях протопланетного диска, де пилові зерна з крижаними мантіями злипаються, утворюючи більші агрегати.
Дослідницька група застосувала цю саму теорію формування планети до дисків навколо чорних дір і виявила, що планети можуть через кілька сотень мільйонів років. Згідно з їхнім дослідженням, високогравітаційне середовище, яке оточує чорну діру, призведе до того, що протопланетний диск стане неймовірно щільним.
Це призведе до блокування інтенсивного випромінювання, що надходить з центральної області чорної діри, внаслідок чого утворюються області низької температури. Більш того, їх розрахунки показали, що може сформуватися масивна система планет. Як пояснив професор Ейхіро, професор NAOJ, який вивчає формування планет,:
"Наші підрахунки показують, що десятки тисяч планет з 10-кратною масою Землі могли утворюватися приблизно за 10 світлових років від чорної діри. Навколо чорних дір можуть існувати планетарні системи дивовижних масштабів ».
Астрономи зауважили, що деякі SMBH оточені дисками, які містять в мільярд разів більше маси, ніж диски, що спостерігаються навколо зірок. Це виходить приблизно в сто тисяч разів більше маси нашого Сонця. Це викликає цікавий момент… якщо планети можуть утворюватися навколо СМБХ, чи могли б сформуватися також зірки? Можливо, зірки зі своїми системами планет?
Як це могло б виглядати - це питання, яке вирішив фізик доктор Шон Реймонд. Минулого року він провів серію симуляцій, які включили фізику чорних дір до нашої Сонячної системи та фізику СМБХ, щоб створити гіпотетичну систему, де 9 зірок та 550 мешканців планети обирали центральну чорну діру - під назвою " Кінцева сонячна система «Чорна діра» (відео нижче).
В даний час не існує методик, які можна було б використовувати для виявлення планет навколо чорної діри. Найбільш широко використовувані методи - Транзитна фотометрія та Допплерова спектроскопія - були б ефективно марними, оскільки чорні діри не випромінюють світла, а їх гравітаційна сила, ймовірно, буде занадто великою, щоб колись компенсуватися системою планет.
Однак команда очікує, що це дослідження та подібні дослідження можуть відкрити нове поле астрономії. І завдяки нещодавньому успіху телескопа Event Horizon (який зафіксував перше зображення горизонту події у квітні цього року), можливо, ми перебуваємо на межі епохи, коли астрономи можуть спостерігати та вивчати чорні діри безпосередньо.
