Черные дыры являются двигателями разрушения в космическом масштабе, но они также могут быть носителями жизни. Новые исследования сверхмассивных черных дыр показывают, что излучение, которое они излучают во время кормления безумцев, может создавать биомолекулярные строительные блоки и даже стимулировать фотосинтез.
Результат? Исследователи полагают, что гораздо больше миров, бродящих по Млечному Пути и за его пределами, могут быть пригодны для жизни.
Для своего нового исследования, опубликованного 24 мая в Astrophysical Journal, ученые создали компьютерные модели для наблюдения за излучающими дисками газа и пыли, называемыми активными ядрами галактик, или AGN, которые вращаются вокруг сверхмассивных черных дыр. Некоторые из самых ярких объектов во вселенной AGN образуются, когда гравитация черной дыры связывает материю. Когда эта материя вращается вокруг черной дыры, она испускает невероятное количество света и радиации.
С начала 1980-х годов ученые подозревали, что это излучение создаст мертвую зону вокруг СМВП. Некоторые исследователи даже предположили, что такая AGN может объяснить, почему мы не видели какой-либо сложной внеземной жизни в направлении центра Млечного Пути. Наша галактика имеет чудовищную черную дыру в центре, которая называется Стрелец A *. Предыдущие исследования показали, что в течение 3200 световых лет от AGN размером с Стрелец A * рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение могут отделять атмосферу от планет, подобных Земле. (Млечный путь имеет ширину около 100 000 световых лет.)
«Люди в основном говорили о вредных эффектах», - сказал в интервью Live Science Манасви Лингам, ведущий автор исследования и астроном в Гарвардском университете. «Мы хотели пересмотреть, насколько это пагубно… и спросить себя, были ли какие-то позитивы».
Модели исследователей предполагают, что миры с атмосферами, которые толще земных или располагаются достаточно далеко от СГЯ, чтобы сохранять свои атмосферы, все еще могут иметь шанс принять жизнь. На определенных расстояниях существует галактическая зона Златовласка, которая получает только необходимое количество ультрафиолетового излучения.
На этом уровне радиации атмосфера не будет разрушена, но радиация может разрушить молекулы, создавая соединения, которые необходимы для создания белков, липидов и ДНК - краеугольных камней жизни, по крайней мере, как мы ее знаем. Для черной дыры размером с Стрелец A * область Златовласки будет простираться приблизительно на 140 световых лет от центра черной дыры, где 1 световой год составляет 5,9 триллиона миль (9,5 триллиона километров).
Ученые также рассмотрели влияние радиации на фотосинтез, процесс, с помощью которого большинство растений используют солнечную энергию для создания сахаров. А AGN выделяет огромное количество этого ключевого ингредиента - света. Это было бы особенно важно для растений на свободно плавающих планетах, у которых нет соседней звезды-хозяина, обеспечивающей источник света. Астрономы подсчитали, что, согласно Манасви, в зоне Златовласки галактики, напоминающей Млечный путь, может существовать около 1 миллиарда таких планет-изгоев.
Рассчитав площадь, на которой AGN может обеспечивать фотосинтез, ученые обнаружили, что на больших участках галактик, особенно с сверхмассивными черными дырами, может происходить фотосинтез на основе AGN. Для галактики, похожей на нашу, эта область простирается примерно на 1100 световых лет от центра галактики. В маленьких плотных галактиках, называемых ультракомпактными карликами, более половины галактики может находиться в этой зоне фотосинтеза.
Если по-новому взглянуть на негативные последствия ультрафиолетового и рентгеновского излучения в этих зонах, ученые в новом исследовании также обнаружили, что негативные последствия соседа AGN в прошлом были преувеличены. Бактерии на Земле создали биопленки, чтобы защитить себя от ультрафиолетовых лучей, и жизнь в ультрафиолетовых областях может разработать аналогичные методы.
Исследователи утверждают, что рентгеновские лучи и гамма-излучение, которые AGN излучают также в огромных количествах, также легко поглощаются земной атмосферой и, вероятно, не окажут большого влияния на жизнь.
Ученые подсчитали, что разрушительное воздействие излучения AGN, вероятно, закончится на расстоянии около 100 световых лет от черной дыры Стрельца A *.
«Глядя на то, что мы знаем о Земле, можно предположить, что, возможно, положительные эффекты распространяются на больший регион, чем отрицательные», - сказал Лингам в интервью Live Science. «Это было определенно удивительно».
Примечание редактора: эта история была обновлена, чтобы сказать, что Млечный путь составляет около 100 000 световых лет, а не 53 000 световых лет в поперечнике. Кроме того, этот световой год составляет около 5,9 триллиона миль (9,5 триллиона км), а не 93 миллиона миль (150 км), что составляет длину 1 астрономической единицы.
