Die vielleicht größte Entdeckung aus dem „Goldenen Zeitalter der Allgemeinen Relativitätstheorie“ (ca. 1960 bis 1975) war die Erkenntnis, dass im Zentrum unserer Galaxie ein supermassives Schwarzes Loch (SMBH) existiert. Mit der Zeit stellten Wissenschaftler fest, dass ähnlich massive Schwarze Löcher für die extremen Energiemengen verantwortlich sind, die von den aktiven galaktischen Kernen (AGNs) entfernter Quasare ausgehen.
Aufgrund ihrer Größe, Masse und energetischen Natur wissen Wissenschaftler seit einiger Zeit, dass einige ziemlich großartige Dinge jenseits des Ereignishorizonts eines SMBH stattfinden. Laut einer aktuellen Studie eines Teams japanischer Forscher ist es jedoch möglich, dass SMBH tatsächlich ein Planetensystem bilden können! Tatsächlich kam das Forschungsteam zu dem Schluss, dass SMBH Planetensysteme bilden können, die unser Sonnensystem beschämen würden!
Die Studie mit dem Titel „Planetenbildung um supermassive schwarze Löcher in den ActiveGalactic-Kernen“, die ihre Ergebnisse beschreibt, wurde kürzlich in der Astrophysikalisches Journal. Die Studie wurde von den Professoren Keiichi Wada und Yusuke Tsukamoto von der Kagoshima University mit Unterstützung von Prof. Eiichiro Kokub vom National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) durchgeführt.
Das Team kombinierte Fachwissen aus zwei verschiedenen Bereichen - aktive galaktische Kerne und Planetenbildung - und versuchte herauszufinden, ob die Anziehungskraft von SMBHs Planeten auf die gleiche Weise wie Sterne bilden könnte. In Übereinstimmung mit dem am weitesten verbreiteten Modell (der Nebelhypothese) bilden sich Planeten um junge Sterne aus einer abgeflachten (protoplanetaren) Materialscheibe, die sich im Laufe der Zeit allmählich anreichert.
Junge Sterne sind jedoch nicht die einzigen Objekte in unserem Universum, die von Materialscheiben umgeben sind. Tatsächlich haben Astronomen auch schwere Scheiben aus losem Material in den Kernen von Galaxien beobachtet, die von der Schwerkraft eines zentralen Schwarzen Lochs dominiert wurden. Daraus berechnete das Team die Wahrscheinlichkeit, dass sich Planeten aus diesen Scheiben bilden.
Wie Prof. Keiichi erklärte, zeigten ihre Ergebnisse, dass „unter den richtigen Bedingungen Planeten auch in rauen Umgebungen wie einem Schwarzen Loch gebildet werden können“. Normalerweise beginnt der Prozess der Planetenbildung in den Niedertemperaturbereichen einer protoplanetaren Scheibe, in denen Staubkörner mit Eismänteln zusammenkleben, um größere Aggregate zu bilden.
Das Forscherteam wendete dieselbe Theorie der Planetenbildung auf die Scheiben um Schwarze Löcher an und stellte fest, dass Planeten nach mehreren hundert Millionen Jahren dazu in der Lage sein könnten. Laut ihrer Studie führt die Umgebung mit hoher Schwerkraft, die ein Schwarzes Loch umgibt, dazu, dass eine protoplanetare Scheibe unglaublich dicht wird.
Dies hat den Effekt, dass die intensive Strahlung, die aus dem zentralen Bereich eines Schwarzen Lochs kommt, blockiert wird, wodurch sich Bereiche mit niedriger Temperatur bilden. Genauer gesagt zeigten ihre Berechnungen, dass sich ein massives Planetensystem bilden könnte. Als Professor Eiichiro erklärte ein Professor an der NAOJ, der die Planetenbildung studiert:
„Unsere Berechnungen zeigen, dass Zehntausende von Planeten mit der zehnfachen Masse der Erde etwa zehn Lichtjahre aus einem Schwarzen Loch gebildet werden könnten. Um Schwarze Löcher herum könnten Planetensysteme von erstaunlichem Ausmaß existieren. “
Astronomen haben beobachtet, dass einige SMBHs von Scheiben umgeben sind, die mehr als eine Milliarde Mal so viel Masse enthalten wie Scheiben, die um Sterne herum beobachtet werden. Das entspricht dem Hunderttausendfachen der Masse unserer Sonne. Dies wirft einen interessanten Punkt auf… Wenn sich Planeten um ein SMBH bilden können, könnten sich dann auch Sterne bilden? Vielleicht Sterne mit ihren eigenen Planetensystemen?
Wie dies aussehen würde, wurde vom Physiker Dr. Sean Raymond angesprochen. Letztes Jahr führte er eine Reihe von Simulationen durch, bei denen die Physik der Schwarzen Löcher in unser Sonnensystem und die Physik eines SMBH einbezogen wurden, um ein hypothetisches System zu schaffen, in dem 9 Sterne und bis zu 550 bewohnbare Planeten ein zentrales Schwarzes Loch umkreisten - das so genannte „ Das ultimative Sonnensystem des Schwarzen Lochs “(Video unten).
Derzeit gibt es keine Techniken, mit denen Planeten um ein Schwarzes Loch herum entdeckt werden könnten. Die am weitesten verbreiteten Methoden - Transitphotometrie und Dopplerspektroskopie - wären effektiv nutzlos, da Schwarze Löcher kein Licht emittieren und ihre Gravitationskraft wahrscheinlich viel zu groß ist, um jemals von einem Planetensystem ausgeglichen zu werden.
Das Team erwartet jedoch, dass diese Studie und ähnliche Forschungen ein neues Feld der Astronomie eröffnen könnten. Und mit dem jüngsten Erfolg des Event Horizon Telescope (das im April dieses Jahres das erste Bild eines Event Horizonts aufgenommen hat) ist es möglich, dass wir uns am Rande einer Ära befinden, in der Astronomen Schwarze Löcher direkt beobachten und untersuchen können.
