Diese Regionen, sogenannte aktive Galaxienkerne (AGN), leuchten manchmal heller als alle Sterne ihrer Galaxie zusammen. Die Vorstellung, dass sich dort Planeten bilden könnten, übertrifft alle Erwartungen.
Aktive Galaxienkerne werden von supermassereichen Schwarzen Löchern angetrieben, die enorme Mengen an Gas und Staub anziehen. Diese Materie wirbelt in einer Akkretionsscheibe, bevor sie teilweise verschlungen wird, während ein anderer Teil in Form von Plasmajets mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ausgestoßen wird. Die intensive Reibung in der Scheibe lässt sie im gesamten elektromagnetischen Spektrum strahlen, was zu einer außergewöhnlichen Leuchtkraft führt.
Was die Wissenschaftler am meisten überrascht, ist, dass diese Akkretionsscheiben, obwohl reich an Gas und Staub, extrem turbulent sind. Normalerweise verbindet man die Planetenentstehung mit ruhigen protoplanetaren Scheiben um junge Sterne. Doch in den äußeren Bereichen dieser riesigen Scheiben könnten die Temperaturen und Bedingungen denen ähneln, die zur Entstehung der Planeten unseres Sonnensystems geführt haben. Nach und nach könnte sich der Staub zusammenballen und Welten formen.
Um diese Hypothese zu überprüfen, entwickelte das Team ein Computermodell eines supermassereichen Schwarzen Lochs und seiner Akkretionsscheibe. Durch Hinzufügen von Daten über die Bedingungen an den Rändern der Scheibe simulierten sie die Entwicklung des Staubs über Millionen von Jahren. Das Ergebnis verblüffte sie: Millionen von Planeten mit der Masse des Jupiters oder sogar massereicher könnten sich in Dutzenden von Parsec Entfernung vom Schwarzen Loch bilden. Diese Staubriesen könnten Lavabällen ähneln.
Eine Illustration zeigt die Anatomie des supermassereichen Schwarzen Lochs und des AGN im Zentrum von NGC 4151.
Bildnachweis: NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
In einer gasreichen Scheibe bilden sich lange Staubfilamente, die zu Planeten kollabieren. Um einen Stern herum entstehen so nur wenige Welten, aber in der Nähe eines supermassereichen Schwarzen Lochs ist die verfügbare Gasmenge viel größer, was die Entstehung von Millionen von Planeten ermöglicht. Diese wandern nach ihrer Entstehung allmählich nach außen und entfernen sich vom Schwarzen Loch.
Die Forscher hoffen, diese Planeten mit Hilfe des Gravitationslinseneffekts nachweisen zu können. Dieses Phänomen, das das Licht eines entfernten Objekts verzerrt und verstärkt, könnte die Anwesenheit von Planetenhaufen am äußeren Rand der Scheibe eines AGN enthüllen. Allerdings erfordert es viel Glück, einen aktiven Kern mit einer solchen Konfiguration zu finden. Das Team plant, sein Modell zu verfeinern, um die Nachweischancen zu verbessern.
Diese Entdeckung würde, wenn sie bestätigt wird, unser Verständnis der Planetenentstehung im Universum verändern. Die Umgebung supermassereicher Schwarzer Löcher, weit davon entfernt, unfruchtbar zu sein, könnte Myriaden unerwarteter Welten beherbergen. Die nächsten Schritte werden darin bestehen, diese Regionen genauer zu beobachten, möglicherweise mit zukünftigen Teleskopgenerationen. Bis dahin haben Astrophysiker eine neue Spur, um den Ursprung der Planeten zu erforschen.