Μια ομάδα επιστημόνων έμεινε έκπληκτη όταν ανακάλυψε ότι οι φωτεινές και εξαιρετικά ταραχώδεις περιοχές των γαλαξιών, γνωστές ως ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες οι οποίοι τροφοδοτούνται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, ενδέχεται να αποτελούν γενέτειρες εκατομμυρίων πλανητών.
Οι περιοχές αυτές είναι τόσο λαμπρές ώστε συχνά εκπέμπουν περισσότερο φως από όλα τα άστρα του γαλαξία τους μαζί. Οι ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες (AGN) σχηματίζονται όταν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες περιβάλλονται από τεράστιες ποσότητες αερίου και σκόνης που περιστρέφονται γύρω τους σε επίπεδους δίσκους προσαύξησης. Μέρος αυτής της ύλης καταλήγει σταδιακά στη μαύρη τρύπα ενώ άλλο μέρος διοχετεύεται προς τους πόλους της και εκτοξεύεται στο Διάστημα με τη μορφή πιδάκων πλάσματος που κινούνται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός.
Η τεράστια βαρύτητα των κεντρικών μαύρων τρυπών οι οποίες έχουν μάζα εκατομμύρια ή και δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου προκαλεί έντονη τριβή στο αέριο και τη σκόνη των δίσκων προσαύξησης κάνοντάς τους να ακτινοβολούν έντονα σε ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
Η ανακάλυψη είναι ιδιαίτερα απροσδόκητη επειδή παρόλο που οι AGN είναι πλούσιοι σε αέριο και σκόνη δηλαδή τα βασικά συστατικά για τη δημιουργία πλανητών οι ακραίες και χαοτικές συνθήκες που επικρατούν στους δίσκους τους δεν θεωρούνταν κατάλληλες για πλανητογένεση.
Ωστόσο στις εξωτερικές περιοχές αυτών των δίσκων οι θερμοκρασίες και οι συνθήκες φαίνεται να μοιάζουν με εκείνες των πρωτοπλανητικών δίσκων που περιβάλλουν νεαρά άστρα.
Η διαπίστωση
Για να εξετάσουν αυτή την πιθανότητα, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα υπολογιστικό μοντέλο ενός υπερμεγέθους μαύρου τρύπου και του δίσκου προσαύξησης του, προσθέτοντας δεδομένα για τις συνθήκες που επικρατούν στις εξωτερικές περιοχές του δίσκου. Στη συνέχεια παρακολούθησαν πόσο γρήγορα συσσωρευόταν η σκόνη και πώς εξελίσσονταν οι νεοσχηματιζόμενοι πλανήτες κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών.
«Ανακαλύψαμε ότι μπορούν να σχηματιστούν εκατομμύρια πλανήτες με μάζα παρόμοια ή μεγαλύτερη από του Δία σε αποστάσεις δεκάδων παρσέκ από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που αποτελούν ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες», δήλωσε ο Μπουπέντρα Μίσχρα από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο (Μπόλντερ).
Σύμφωνα με τον Μίσχρα πρόκειται για γιγάντιους πλανήτες πλούσιους σε σκόνη με μάζες μεγαλύτερες από εκείνη του Δία. Η εμφάνισή τους πιθανότατα θα θυμίζει τεράστιες «μπάλες λάβας». Ο ίδιος εξήγησε ότι οι δίσκοι γύρω από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες περιέχουν πολύ περισσότερο αέριο από τους πρωτοπλανητικούς δίσκους γύρω από άστρα όπως ο Ήλιος. Αυτό αυξάνει δραματικά τις δυνατότητες δημιουργίας πλανητών: αντί για λίγους κόσμους γύρω από ένα άστρο, θα μπορούσαν να σχηματίζονται εκατομμύρια πλανήτες γύρω από μία υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.
Ο μηχανισμός που θεωρείται υπεύθυνος για αυτή τη διαδικασία ονομάζεται «αστάθεια ροής». Μέσω αυτού σχηματίζονται μεγάλα νηματοειδή συμπλέγματα σκόνης τα οποία λειτουργούν ως φυτώρια πλανητών. Το αποτέλεσμα είναι η δημιουργία τεράστιων πληθυσμών πλανητών στις εξωτερικές περιοχές των δίσκων των AGN.
Παρόλα αυτά οι πλανήτες αυτοί πιθανόν να μην παραμένουν εκεί για πάντα. Οι υπολογισμοί της ομάδας δείχνουν ότι οι πλανήτες είναι σταθεροί όμως με την πάροδο του χρόνου αναμένεται να μετακινηθούν σταδιακά προς μεγαλύτερες αποστάσεις από τη μαύρη τρύπα και τα όρια του δίσκου.
«Μείναμε πραγματικά έκπληκτοι. Κάτι τέτοιο δεν είχε ποτέ προταθεί στο πλαίσιο των δίσκων των AGN με βάση το μοντέλο της αστάθειας ροής» δήλωσε ο Μίσχρα.
Ο εντοπισμός
Ο Μίσχρα και ο Βλαντίμιρ Λίρα από το Πανεπιστήμιο της Πολιτείας του Νέου Μεξικού ο οποίος θεωρείται διεθνώς κορυφαίος ειδικός στη δημιουργία πλανητών εντυπωσιάστηκαν ιδιαίτερα από τη μάζα και το μέγεθος των πλανητών που προέκυπταν από τα μοντέλα.
Ο Μίσρα πρόσθεσε ότι οι εξωτερικές περιοχές των δίσκων των ενεργών γαλαξιακών πυρήνων παραμένουν ελάχιστα κατανοητές και ότι τα νέα αποτελέσματα ίσως συμβάλουν στην καλύτερη κατανόηση των κέντρων των ενεργών γαλαξιών.
Η θεωρία βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο και η άμεση ανίχνευση πλανητών γύρω από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες θα αποτελούσε σημαντική επιβεβαίωση των συμπερασμάτων της ομάδας. Ένα πιθανό εργαλείο για την ανίχνευσή τους είναι ο βαρυτικός φακός, δηλαδή το φαινόμενο κατά το οποίο ένα μαζικό αντικείμενο παραμορφώνει και ενισχύει το φως ενός πιο απομακρυσμένου αντικειμένου που βρίσκεται πίσω του.
«Η βαρυτική εστίαση ίσως βοηθήσει στον εντοπισμό συστάδων τέτοιων πλανητών στις εξωτερικές περιοχές των δίσκων των AGN. Ωστόσο η εύρεση ενός κατάλληλου συστήματος δεν είναι εύκολη και πιθανότατα θα απαιτήσει αρκετή τύχη. Πιστεύω ότι θα μπορέσουμε να ανιχνεύσουμε αυτούς τους πλανήτες, αλλά χρειάζεται να μελετήσουμε περαιτέρω το μοντέλο μας» ανέφερε ο Μίσρα.
