Een team van astrofysici en planetaire wetenschappers heeft voorspeld dat Neptunus-achtige planeten die zich in de buurt van het centrum van de Melkweg bevinden, werden getransformeerd in rotsachtige planeten door uitbarstingen die werden gegenereerd door het nabijgelegen superzware zwarte gat.

Deze bevindingen combineren computersimulaties met gegevens van recente bevindingen van exoplaneten, evenals röntgen- en ultravioletwaarnemingen van sterren en zwarte gaten.

"Het is nogal wild om te denken aan zwarte gaten die de evolutionaire bestemming van een planeet bepalen, maar dat kan heel goed het geval zijn in het centrum van onze melkweg, " zei Howard Chen van de Northwestern University in Illinois, die de studie leidde.

Chen en medewerkers van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) onderzochten de omgeving rond het dichtstbijzijnde superzware zwarte gat bij de aarde:het 4 miljoen zonsmassa zwarte gat dat bekend staat als Sagittarius A*.

Het is algemeen bekend dat materiaal dat af en toe in het zwarte gat valt, heldere uitbarstingen van röntgen- en ultraviolette straling zal genereren. Inderdaad, Röntgentelescopen zoals NASA's Chandra X-ray Observatory en ESA's XMM-Newton hebben bewijs gezien voor heldere uitbarstingen die in het verleden zijn gegenereerd, variërend van ongeveer 6 miljoen jaar tot iets meer dan een eeuw geleden.

"We vroegen ons af wat deze uitbarstingen van Boogschutter A* zouden doen met planeten in de buurt, " zei John Forbes, een co-auteur van het CfA. "Ons werk laat zien dat het zwarte gat het leven van een planeet drastisch kan veranderen."

De auteurs beschouwden de effecten van deze hoogenergetische straling op planeten binnen 70 lichtjaar van het zwarte gat met massa's tussen de aarde en die van Neptunus.

Ze ontdekten dat de röntgen- en ultraviolette straling een groot deel van de dikke gasatmosfeer van dergelijke planeten in de buurt van het zwarte gat zou wegblazen. In sommige gevallen zou dit een kale, rotsachtige kern. Dergelijke rotsachtige planeten zouden zwaarder zijn dan de aarde en zijn wat astronomen superaarden noemen.

"Deze superaarde is een van de meest voorkomende soorten planeten die astronomen buiten ons zonnestelsel hebben ontdekt, " zei co-auteur Avi Loeb, ook van CfA, "Ons werk laat zien dat ze zich in de juiste omgeving op exotische manieren kunnen vormen."

De onderzoekers denken dat deze inslag van een zwart gat een van de meest voorkomende manieren is waarop rotsachtige superaardes zich dicht bij het centrum van onze melkweg kunnen vormen.

Hoewel sommige van deze planeten zich in de bewoonbare zone van sterren zoals de zon zullen bevinden, de omgeving waarin ze bestaan, zou het een uitdaging maken om leven te laten ontstaan. De superaarde zou worden geteisterd door supernova-explosies en gammastraaluitbarstingen, die de chemie van elke atmosfeer die op de planeten achterblijft zou kunnen beschadigen. Extra uitbarstingen van het superzware zwarte gat kunnen een enorme klap uitdelen en de atmosfeer van een planeet volledig uithollen.

Deze planeten zouden ook worden onderworpen aan de zwaartekrachtverstoringen van een passerende ster die de planeet zou kunnen wegslingeren van zijn levensondersteunende gastheer. Dergelijke ontmoetingen kunnen vaak voorkomen in de buurt van het superzware zwarte gat van de Melkweg, omdat het gebied zo vol is met sterren. Hoe druk is het in het Galactische Centrum? Binnen ongeveer 70 lichtjaar van het centrum van de melkweg, astronomen denken dat de gemiddelde afstand tussen rotsachtige werelden tussen de 75 en 750 miljard kilometer is. Ter vergelijking, de dichtstbijzijnde ster bij het zonnestelsel is 40, 000 miljard kilometer afstand.

"Het is algemeen aanvaard dat de binnenste regionen van de Melkweg niet gunstig zijn voor het leven. Inderdaad, ook al lijkt het dek gestapeld tegen het leven in deze regio, de kans op panspermie, waar leven wordt overgedragen via interplanetair of interstellair contact, zou veel vaker voorkomen in zo'n dichte omgeving", zei Loeb. "Dit proces zou het leven een vechtkans kunnen geven om op te staan ​​en te overleven."

Er zijn formidabele uitdagingen nodig om dergelijke planeten direct te detecteren. De afstand tot het Galactische Centrum (26, 000 lichtjaar van de aarde), de drukke regio, en de blokkering van licht door tussenkomend stof en gas maken het allemaal moeilijk om dergelijke planeten waar te nemen.

Echter, deze uitdagingen kunnen worden aangegaan door de volgende generatie buitengewoon grote telescopen op de grond. Bijvoorbeeld, zoektochten naar transits met toekomstige observatoria zoals de European Extremely Large Telescope kunnen mogelijk bewijs voor deze planeten detecteren. Een andere mogelijkheid is het zoeken naar sterren met ongebruikelijke patronen van elementen in hun atmosfeer die weg zijn gemigreerd van het centrum van de melkweg.