Czarne dziury są silnikami destrukcji w kosmicznej skali, ale mogą także sprowadzać życie. Nowe badania nad supermasywnymi czarnymi dziurami sugerują, że promieniowanie, które emitują podczas szaleństwa żywieniowego, może tworzyć biomolekularne elementy budulcowe, a nawet fotosyntezę mocy.
Rezultat? Naukowcy spekulowali, że o wiele więcej światów wędrujących Drogą Mleczną i nie tylko może nadawać się do życia.
W ramach swoich nowych badań, opublikowanych 24 maja w czasopiśmie Astrophysical Journal, naukowcy stworzyli modele komputerowe do patrzenia na promieniujące dyski gazu i pyłu zwane aktywnymi jądrami galaktycznymi lub AGN, które wirują wokół supermasywnych czarnych dziur. Niektóre z najjaśniejszych obiektów we wszechświecie, AGN tworzą się, gdy grawitacja czarnej dziury wiąże materię. Gdy materia wiruje wokół czarnej dziury, uwalnia niesamowite ilości światła i promieniowania.
Od wczesnych lat 80. naukowcy podejrzewali, że promieniowanie to stworzy martwą strefę wokół AGN. Niektórzy badacze sugerowali nawet, że taka AGN może wyjaśnić, dlaczego nie widzieliśmy żadnego złożonego życia pozaziemskiego w kierunku centrum Drogi Mlecznej. Nasza galaktyka ma w środku potworną czarną dziurę, zwaną Strzelcem A *. Wcześniejsze badania wykazały, że w ciągu 3200 lat świetlnych od wielkości AGN w rozmiarze Strzelca A * promienie X i światło ultrafioletowe mogą pozbawić atmosfery planet podobnych do Ziemi. (Droga Mleczna ma prawie 100 000 lat świetlnych średnicy).
„Ludzie mówili głównie o szkodliwych skutkach” - powiedział Live Science Manasvi Lingam, główny autor badania i astronom z Harvard University. „Chcieliśmy ponownie zbadać, jak szkodliwe jest… i zadać sobie pytanie, czy są jakieś pozytywne”.
Modele badaczy sugerują, że światy o atmosferze grubszej niż Ziemska lub te, które są wystarczająco daleko od AGN, aby zachować swoją atmosferę, mogą nadal mieć szansę na przyjęcie życia. W pewnych odległościach istnieje galaktyczna strefa Złotowłosa, która otrzymuje odpowiednią ilość promieniowania ultrafioletowego.
Na tym poziomie promieniowania atmosfera nie zostałaby usunięta, ale promieniowanie mogłoby rozerwać cząsteczki, tworząc związki niezbędne do budowy białek, lipidów i DNA - kamieni węgielnych życia, przynajmniej tak, jak wiemy. W przypadku czarnej dziury wielkości Strzelca A * region Złotowłosa rozciągałby się około 140 lat świetlnych od centrum czarnej dziury, gdzie 1 rok świetlny wynosi 5,9 biliona mil (9,5 biliona kilometrów).
Naukowcy przyjrzeli się także wpływowi promieniowania na fotosyntezę - proces, w którym większość roślin wykorzystuje energię słoneczną do wytwarzania cukrów. A AGN emituje ogromne ilości tego kluczowego składnika - światła. Byłoby to szczególnie ważne w przypadku roślin na swobodnie pływających planetach, które nie mają pobliskiej gwiazdy macierzystej jako źródła światła. Według Manasvi astronomowie oszacowali, że może być około 1 miliarda takich nieuczciwych planet dryfujących w strefie Goldilocks galaktyki podobnej do Drogi Mlecznej.
Obliczając obszar, na którym AGN może wspomagać fotosyntezę, naukowcy odkryli, że duże części galaktyk, szczególnie te z supermasywnymi czarnymi dziurami, mogą mieć fotosyntezę napędzaną przez AGN. W przypadku galaktyki podobnej do naszej, region ten rozciągałby się około 1100 lat świetlnych od centrum galaktyki. W małych, gęstych galaktykach zwanych ultrakompaktowymi karłami, ponad połowa galaktyki może znajdować się w tej strefie fotosyntezy.
Przyjrzawszy się na nowo negatywnym skutkom promieniowania ultrafioletowego i rentgenowskiego w tych strefach, naukowcy z nowego badania odkryli, że negatywne konsekwencje sąsiada AGN były przesadzone w przeszłości. Bakterie na Ziemi stworzyły biofilmy, aby uchronić się przed promieniami ultrafioletowymi, a życie w obszarach o dużej zawartości promieniowania ultrafioletowego mogłoby opracować podobne techniki.
Naukowcy twierdzą, że promieniowanie rentgenowskie i gamma, które AGN wyrzucają również w ogromnych ilościach, jest również łatwo absorbowane przez ziemską atmosferę i prawdopodobnie nie miałoby dużego wpływu na życie.
Naukowcy oszacowali, że szkodliwe działanie promieniowania AGN prawdopodobnie skończy się za około 100 lat świetlnych od czarnej dziury w kształcie Strzelca A *.
„Patrząc na to, co wiemy o Ziemi, sugeruje, że być może pozytywne skutki wydają się rozciągać na większy region niż negatywne”, powiedział Lingam dla Live Science. „To było zdecydowanie zaskakujące”.
Uwaga edytora: Ta historia została zaktualizowana, aby powiedzieć, że Droga Mleczna ma około 100 000 lat świetlnych, a nie 53 000 lat świetlnych średnicy. Ponadto, ten jeden rok świetlny wynosi około 5,9 bilionów mil (9,5 bilionów km), a nie 93 miliony mil (150 km), co stanowi długość 1 jednostki astronomicznej.
