Snad největším objevem pocházejícím ze „Zlatého věku obecné relativity“ (ca. 1960–1975) bylo poznání, že uprostřed naší galaxie existuje superhmotná černá díra (SMBH). Časem si vědci uvědomili, že podobně masivní černé díry jsou zodpovědné za extrémní množství energie vycházející z aktivních galaktických jader (AGN) vzdálených kvasarů.
Vzhledem k jejich naprosté velikosti, hmotě a energické povaze vědci věděli, že některé docela úžasné věci se odehrávají za horizontem událostí SMBH. Ale podle nedávné studie týmu japonských vědců je možné, že SMBH mohou skutečně vytvořit systém planet! Ve skutečnosti výzkumný tým dospěl k závěru, že SMBH mohou vytvářet planetární systémy, které by naši sluneční soustavu zahanbily!
Studie, která popisuje jejich zjištění, nazvaná „Formace planet kolem super masivních černých děr v ActiveGalactic Nuclei“, byla nedávno zveřejněna v Astrofyzikální deník. Studii provedli profesoři Keiichi Wada a Yusuke Tsukamoto z univerzity Kagoshima za pomoci prof. Eiichira Kokuba z Národní astronomické observatoře Japonska (NAOJ).
Tým spojil odborné znalosti ze dvou různých polí - aktivní galaktická jádra a formování planety - tým se snažil zjistit, zda gravitační přitažlivost SMBH mohla vytvořit planety stejným způsobem jako hvězdy. V souladu s nejrozšířenějším modelem (Nebular Hypothesis) se kolem mladých hvězd tvoří planety kolem zploštělého (protoplanetárního) materiálu, který se postupem času narůstá.
Mladé hvězdy však nejsou jediné objekty v našem vesmíru, které je obklopují disky materiálu. Ve skutečnosti astronomové také pozorovali těžké disky sypkého materiálu v jádrech galaxií, kterým dominovala gravitace centrální černé díry. Z toho tým vypočítal pravděpodobnost vytvoření planet z těchto disků.
Jak vysvětlil prof. Keiichi, jejich výsledky ukázaly, že „za správných podmínek by se planety mohly tvořit i v drsných prostředích, například kolem černé díry.“ Proces formování planety obvykle začíná v nízkoteplotních oblastech protoplanetárního disku, kde se prachová zrna s ledovými pláštěmi drží spolu a vytvářejí větší agregáty.
Výzkumný tým použil stejnou teorii formování planety na disky kolem černých děr a zjistil, že planety by mohly po několika stovkách milionů let. Podle jejich studie způsobí prostředí s vysokou gravitací, které obklopuje černou díru, neuvěřitelně hustou protoplanetární disk.
To bude mít za následek blokování intenzivního záření přicházejícího ze střední oblasti černé díry, což způsobí vytvoření nízkoteplotních oblastí. Jejich výpočty navíc ukázaly, že se mohl vytvořit obrovský systém planet. Jako profesor Eiichiro, profesor na NAOJ, který studuje formaci planet, vysvětlil:
"Naše výpočty ukazují, že desítky tisíc planet s desetinásobkem hmotnosti Země by mohly být vytvořeny asi 10 světelných let od černé díry." Kolem černých děr by mohly existovat planetární systémy úžasného měřítka. “
Astronomové pozorovali, že některé SMBH jsou obklopeny disky, které obsahují více než miliardukrát vyšší hmotnost než disky pozorované kolem hvězd. To funguje až na stotisícinásobek hmotnosti našeho Slunce. To vyvolává zajímavý bod ... pokud se kolem SMBH mohou tvořit planety, mohly by se tvořit i hvězdy? Možná, hvězdy s vlastním systémem planet?
Jak by to vypadalo, je otázka, kterou řešil fyzik Dr. Sean Raymond. V loňském roce provedl řadu simulací, které zahrnovaly fyziku černých děr do naší Sluneční soustavy a fyziku SMBH, aby vytvořily hypotetický systém, kde 9 hvězd a až 550 obývatelných planet obíralo centrální černou díru - tzv. „ Ultimate Solar System The Black Hole “(video níže).
V současné době neexistují žádné techniky, které by bylo možné použít k detekci planet kolem černé díry. Nejpoužívanější metody - tranzitní fotometrie a Dopplerova spektroskopie - by byly účinně zbytečné, protože černé díry nevyzařují žádné světlo a jejich gravitační síla bude pravděpodobně příliš velká na to, aby byla kdy vyrovnána systémem planet.
Tým však očekává, že tato studie a podobný výzkum by mohly otevřít nové pole astronomie. A díky nedávnému úspěchu dalekohledu Event Horizon (který zachytil první obraz horizontu událostí v dubnu letošního roku), je možné, že jsme na pokraji doby, kdy astronomové mohou přímo pozorovat a studovat černé díry.
