Czarne dziury są jedną z najbardziej przerażających i niszczycielskich sił we wszechświecie, ale niektórzy naukowcy sugerują, że promieniowanie z tych obiektów, które wytwarzają podczas wchłaniania otaczającej materii, może przyczyniać się do powstawania biomolekularnych cegiełek życia, a nawet stymulować fotosyntezę. W ogólnej skali może to oznaczać, że w naszej galaktyce może istnieć o wiele więcej światów zdolnych do podtrzymywania życia, niż sugerują nasze obecne hipotezy.
W ramach swoich nowych badań, których wyniki zostały niedawno opublikowane w Astrophysical Journal, astrofizycy stworzyli modele komputerowe do bardziej szczegółowego badania specyfiki radiacyjnych dysków gazu i pyłu, zwanych aktywnymi jądrami galaktycznymi (AGN), które krążą wokół supermasywnych czarnych dziur. Niektóre z najjaśniejszych obiektów we Wszechświecie powstają w wyniku zakrzywienia materii pod wpływem grawitacji czarnej dziury. Procesowi temu towarzyszy uwolnienie dużej ilości energii.
Od wczesnych lat osiemdziesiątych naukowcy wierzyli, że promieniowanie z tych obiektów tworzy martwą strefę wokół aktywnych jąder galaktyk. Niektórzy badacze zasugerowali nawet, że AGN są powodem, dla którego nie odkryliśmy jeszcze złożonych form życia pozaziemskiego, w szczególności w centrum naszej galaktyki. W centrum Drogi Mlecznej leżą ogromne czarne prezenty Strzelec A *. Zgodnie z wnioskami z wcześniejszych badań, żadna planeta podobna do Ziemi, która będzie znajdowała się w promieniu 3200 lat świetlnych od centrum aktywnego jądra galaktyki, pod wpływem silnego promieniowania rentgenowskiego i ultrafioletowego AGN nie będzie w stanie utrzymać swojej atmosfery.
Czy życie w pobliżu czarnych dziur jest możliwe?
Modele komputerowe stworzone przez naukowców pokazały, że planety o atmosferze porównywalnej pod względem gęstości do ziemskiej i wyższej, położone wystarczająco daleko od AGN, będą w stanie zachować swoją atmosferę, a ponadto będą w stanie podtrzymywać życie na ich powierzchni. Naukowcy wyjaśniają, że w pewnej odległości od centrum AGN w tych ostatnich, podobnie jak w gwiazdach, istnieją tak zwane „strefy ekologiczne”, w których ilość promieniowania ultrafioletowego nie jest tak duża, aby zniszczyć całe życie, które może się tam znajdować.
Naukowcy twierdzą, że przy takich poziomach promieniowania atmosfery planet nie zapadną się. Jednocześnie promieniowanie to będzie w stanie rozbić cząsteczki, tworząc związki niezbędne do uzyskania elementów strukturalnych - białek, lipidów i DNA - niezbędnych przynajmniej do życia, które znamy. Naukowcy twierdzą, że w przypadku czarnych dziur wielkości tego samego Strzelca A * znajdującego się w centrum naszej galaktyki, „strefa nadająca się do zamieszkania” rozpocznie się około 140 lat świetlnych od centrum czarnej dziury (1 rok świetlny = 10 bilionów kilometrów). W tym przypadku negatywne skutki jego promieniowania zostaną znacznie zmniejszone już w promieniu 100 lat świetlnych od centrum AGN.
Film promocyjny:
Czarne dziury i fotosynteza. Co oni mają ze sobą wspólnego?
Naukowcy zbadali również wpływ tego promieniowania na fotosyntezę - proces syntezy substancji organicznych z nieorganicznych pod wpływem energii światła, za pomocą którego rośliny wytwarzają tlen, a niektóre rodzaje bakterii i glonów również wytwarzają glukozę. Jak wspomniano powyżej, AGN są w stanie emitować ogromne ilości kluczowego pierwiastka potrzebnego do fotosyntezy - światła. Według Manasvi ten aspekt byłby szczególnie ważny dla tak zwanych planet osieroconych, obiektów o masie porównywalnej z planetą i kulistym kształtem, które są zasadniczo planetami, ale nie są związane grawitacyjnie z żadną gwiazdą. Zdaniem naukowców, w „ekosferze” galaktyk wielkości naszej Drogi Mlecznej może znajdować się około miliarda tych wędrujących planet.
Obliczając obszar, w którym AGN będą w stanie wspierać fotosyntezę, naukowcy odkryli, że ogromna liczba galaktyk, w szczególności tych z supermasywnymi czarnymi dziurami w swoich centrach, może wspierać ten rodzaj fotosyntezy. Na przykład dla galaktyki wielkości naszego regionu obszar ten rozciągałby się wokół jej centrum około 1100 lat świetlnych. Naukowcy twierdzą, że jeśli chodzi o małe i gęstsze, tak zwane ultrakompaktowe galaktyki karłowate, ponad połowa ich obszaru będzie odpowiednia do fotosyntezy.
Dzięki świeżemu spojrzeniu na promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie ultrafioletowe, naukowcy twierdzą, że jest jasne, że negatywne skutki AGN były w przeszłości mocno przesadzone. Naukowcy wyjaśniają, że wiele gatunków tych samych bakterii lądowych jest w stanie stworzyć wokół siebie specjalny biofilm, który chroni je przed promieniowaniem ultrafioletowym, więc nie należy wykluczać, że życie w obszarach kosmosu o podwyższonym tle promieniowania może również przystosować się do takich metod przetrwania.
Nowe badanie dowodzi również, że promienie X i promienie gamma, które są również aktywnie emitowane przez AGN w ogromnych ilościach, zostaną łatwo pochłonięte przez ziemską atmosferę egzoplanet i najwyraźniej nie wpłyną znacząco na formy życia, które mogą je zamieszkiwać.
Jeśli chodzi o AGN naszej galaktyki, zdaniem naukowców negatywne skutki jej promieniowania zostaną znacznie zmniejszone już w promieniu 100 lat świetlnych od centrum AGN.
Nikolay Khizhnyak