Чорні діри – одна із найбільш страшних і руйнівних сил у Всесвіті, однак деякі вчені припускають, що випромінювання цих об’єктів, які вони створюють у ході поглинання навколишньої матерії, може сприяти появі бімолекулярних структурних елементів життя і навіть стимулювати фотосинтез. У загальному масштабі це може означати, що в нашій галактиці може бути куди більше світів, здатних підтримувати життя, ніж припускають наші сучасні гіпотези.
Для свого нового дослідження, результати якого були нещодавно опубліковані в журналі Astrophysical Journal, астрофізики створили комп’ютерні моделі, щоб більш детально вивчити специфіку радіаційних дисків з газу і пилу, званих активними ядрами галактик (АЯГ), які обертаються навколо надмасивних чорних дір. Будучи одними з найбільш яскравих об’єктів у Всесвіті, вони утворюються в результаті викривлення матерії гравітації чорної діри. Цей процес супроводжується виділенням великої кількості енергії.
З початку 80-х років серед вчених ходила думка, що випромінювання цих об’єктів створює мертву зону навколо активних ядер галактик. Деякі дослідники навіть припустили, що АЯГ є причиною того, чому ми досі не виявили складних форм позаземного життя, зокрема, в напрямку до центру нашої галактики. У центрі Чумацького Шляху знаходиться величезна чорна діра Стрілець А*. Згідно з висновками попередніх досліджень, будь-яка землеподібна планета, яка буде знаходитися в радіусі 3200 світлових років від центру активного ядра галактики, під впливом потужного рентгенівського та ультрафіолетового випромінювання АЯГ не зможе зберегти свою атмосферу.
«Люди найчастіше говорять тільки про руйнівні ефекти чорних дір. Ми ж хотіли в рамках свого дослідження по-новому поглянути на ці ефекти, зокрема, випромінювання чорних дір, і спробувати виявити в них які-небудь позитивні сторони», — говорить глава дослідження, астроном Гарвардського університету Манасві Лінгам.
Чи можливе життя біля чорних дір?
Створені дослідниками комп’ютерні моделі показали, що планети з атмосферою по щільності порівнянної з земної і вище, і знаходяться досить далеко від АЯГ, будуть здатні зберегти свої атмосфери і, більш того, будуть здатні підтримувати життя на своїй поверхні. Вчені пояснюють, що на певній відстані від центру АЯГ в останніх, як і у зірок, існують так звані «житлові зони», де кількість ультрафіолетового випромінювання не так високо, щоб знищити все живе, що може там перебувати.
При таких рівнях випромінювання, кажуть вчені, атмосфери планет не будуть руйнуватися. Водночас це випромінювання буде здатне розщеплювати молекули, утворюючи сполуки, необхідні для одержання структурних елементів – білків, ліпідів і ДНК – необхідних принаймні для того життя, яке нам відоме. Для чорних дір розміром той самий Стрілець А*, яка знаходиться в центрі нашої галактики, «жила зона» буде починатися приблизно в 140 світлових роках від центру чорної діри, говорять дослідники. При цьому негативні ефекти її випромінювання істотно скорочуватися вже в радіусі 100 світлових років від центру АЯГ.
Чорні діри і фотосинтез. Що між ними спільного?
Вчені також розглянули ефекти впливу цього випромінювання на фотосинтез — процес синтезу органічних речовин з неорганічних за рахунок енергії світла за допомогою якого рослини виробляють кисень, а деякі види бактерій і водорості також глюкозу. Як вже зазначалося вище, АЯГ здатні випромінювати величезні обсяги ключового елемента, необхідного для фотосинтезу – світло. На думку Манасві, цей аспект був би особливо важливий для так званих планет-сиріт, об’єктів, що мають масу, яку можна порівняти з планетарною, і кулясту форму і є по суті планетами, але не прив’язаних гравітаційно ні до якої зірки. На думку вчених, у «зоні» галактик розміром з наш Чумацький Шлях можуть перебувати близько 1 мільярда подібних планет-мандрівників.
Розрахувавши площа, на якій АЯГ будуть здатні підтримувати фотосинтез, вчені виявили, що величезна кількість галактик, зокрема тих, у чиїх центрах розташовані надмасивні чорні діри, зможуть підтримувати подібний вид фотосинтезу. Наприклад, для галактики розміром з нашу, ця область буде займати близько 1100 світлових років навколо її центру. Що ж стосується маленьких і більш щільних, так званих ультракомпактних карликових галактик, то більше половини їх площі буде придатна для фотосинтезу, відзначають вчені.
При свіжому погляді на рентгенівське та ультрафіолетове випромінювання, кажуть дослідники, стає зрозуміло, що в минулому негативні ефекти АЯГ були істотно перебільшені. Вчені пояснюють, що багато видів тих же земних бактерій здатні створювати навколо себе спеціальну біоплівку, яка захищає їх від ультрафіолетового випромінювання, тому не слід виключати можливості того, що життя в областях космосу з підвищеним радіаційним фоном могло б також адаптуватися до подібних методів виживання.
У новому дослідженні також стверджується, що рентгенівське і гамма-випромінювання, яке також активно викидається АЯГ у величезних кількостях, буде без проблем поглинатися землеподібною атмосферою екзопланет і, мабуть, не завдасть істотного впливу на форми життя, які можуть на них жити.
Що ж стосується АЯГ нашої галактики, то на думку дослідників, негативні ефекти його випромінювання будуть істотно знижені вже в радіусі 100 світлових років від центру АЯГ.
«Якщо поглянути в якості прикладу на нашу Землю, то можна сміливо припустити, що позитивні ефекти випромінювання можуть перевершувати його негативні ефекти. Для нас це відкриття теж виявилася справжнім одкровенням», — підсумовує Лінгам.
