Μια ομάδα επιστημόνων ανακάλυψε ότι οι φωτεινές και ταραχώδεις περιοχές των γαλαξιών, οι οποίες ονομάζονται ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες (AGN) και τροφοδοτούνται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, θα μπορούσαν να αποτελούν τη γενέτειρα εκατομμυρίων πλανητών. Οι περιοχές αυτές είναι τόσο λαμπερές που συχνά ξεπερνούν σε φωτεινότητα το συνδυασμένο φως όλων των αστεριών του γαλαξία τους.
Οι ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες δημιουργούνται όταν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες περιβάλλονται από τεράστιες ποσότητες αερίου και σκόνης που στροβιλίζονται γύρω τους, σχηματίζοντας επίπεδους δίσκους προσαύξησης. Η τεράστια βαρύτητα της κεντρικής μαύρης τρύπας, η οποία έχει μάζα εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου, προκαλεί έντονη τριβή στα υλικά του δίσκου, κάνοντάς τα να λάμπουν έντονα σε ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
Η προσομοίωση και ο μηχανισμός δημιουργίας
Η ανακάλυψη προκαλεί έκπληξη επειδή οι ταραχώδεις συνθήκες στους δίσκους προσαύξησης δε θεωρούνταν ιδανικές για τον σχηματισμό πλανητών. Ωστόσο, τα εξωτερικά όρια αυτών των δίσκων παρουσιάζουν θερμοκρασίες και συνθήκες παρόμοιες με τους πρωτοπλανητικούς δίσκους που περιβάλλουν τα νεαρά άστρα.
Για να εξετάσουν αυτή την πιθανότητα, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα υπολογιστικό μοντέλο μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας και του δίσκου της, εισάγοντας δεδομένα για τις συνθήκες που επικρατούν στα εξωτερικά της όρια. Παρατήρησαν πώς η σκόνη συσσωρεύεται και πώς αναπτύσσονται οι πλανήτες σε διάστημα εκατομμυρίων ετών.
Σύμφωνα με τα ευρήματα, εκατομμύρια πλανήτες με μάζα ανάλογη του Δία θα μπορούσαν να σχηματιστούν σε απόσταση δεκάδων παρσέκ από την κεντρική μαύρη τρύπα. Πρόκειται για γίγαντες σκόνης που ξεπερνούν τη μάζα του Δία και η εμφάνισή τους θα μοιάζει με πύρινες μπάλες λάβας.
Ο μηχανισμός πίσω από αυτόν τον σχηματισμό ονομάζεται «αστάθεια ροής» (streaming instability), μια διαδικασία που επιτρέπει τη δημιουργία πολλαπλών μεγάλων νημάτων σκόνης. Επειδή ο δίσκος γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα είναι πολύ πιο πλούσιος σε αέριο σε σχέση με τον δίσκο ενός νεαρού άστρου, η δυναμική σχηματισμού ενισχύεται, οδηγώντας σε εκατομμύρια κόσμους στα περίχωρα του συστήματος.
Η μοίρα των πλανητών και η μέθοδος εντοπισμού τους
Οι επιστήμονες επιβεβαιώνουν ότι πρόκειται για σταθερούς πλανήτες που θα επιβιώσουν, όμως το πιθανότερο είναι ότι δεν θα παραμείνουν εκεί. Με την πάροδο του χρόνου, αναμένεται να μεταναστεύσουν ακτινικά μακριά από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα και τις παρυφές του ενεργού γαλαξιακού πυρήνα.
Τα ευρήματα αυτά, τα οποία είναι διαθέσιμα σε προδημοσίευση στην πλατφόρμα arXiv, βοηθούν στη δημιουργία μιας σαφέστερης εικόνας για το τι συμβαίνει στην καρδιά των ενεργών γαλαξιών. Για την επιβεβαίωση της θεωρίας, οι ερευνητές στρέφονται σε μια συγκεκριμένη μέθοδο παρατήρησης.
Το φαινόμενο του βαρυτικού φακού (gravitational lensing) – η καμπύλωση και η ενίσχυση του φωτός ενός μακρινού αντικειμένου όταν ένα άλλο μεγάλο σώμα παρεμβάλλεται ανάμεσα σε αυτό και τη Γη – θα μπορούσε να βοηθήσει στον εντοπισμό αυτών των πλανητικών σμηνών στα περίχωρα των δίσκων.
Αν και ο εντοπισμός ενός τέτοιου συστήματος απαιτεί περαιτέρω μελέτη του μοντέλου, η ερευνητική ομάδα εκτιμά ότι η ανίχνευση αυτών των ιδιαίτερων εξωπλανητών είναι εφικτή.
