Рядом с черными дырами возможно существование жизни

Черные дыры – одна из самых устрашающих и разрушающих сил во Вселенной, однако некоторые ученые предполагают, что излучение этих объектов, которые они создают в ходе поглощения окружающей материи, может способствовать появлению биомолекулярных структурных элементов жизни и даже стимулировать фотосинтез. В общем масштабе это может означать, что в нашей галактике может иметься куда больше миров, способных поддерживать жизнь, чем предполагают наши современные гипотезы.

Для своего нового исследования, результаты которого были недавно опубликованы в журнале Astrophysical Journal, астрофизики создали компьютерные модели, чтобы более подробно изучить специфику радиационных дисков из газа и пыли, называемых активными ядрами галактик (АЯГ), которые вращаются вокруг сверхмассивных черных дыр. Являясь одними из самых ярких объектов во Вселенной, они образуются в результате искривления материи гравитацией черной дыры. Этот процесс сопровождается выделением большого количества энергии.

С начала 80-х годов среди ученых ходило мнение, что излучение этих объектов создает мертвую зону вокруг активных ядер галактик. Некоторые исследователи даже предположили, что АЯГ являются причиной того, почему мы до сих пор не обнаружили сложных форм внеземной жизни, в частности, в направлении к центу нашей галактики. В центре Млечного Пути находится огромная черная дары Стрелец А*. Согласно выводам предыдущих исследований, любая землеподобная планета, которая будет находиться в радиусе 3200 световых лет от центра активного ядра галактики, под воздействием мощного рентгеновского и ультрафиолетового излучения АЯГ не сможет сохранить свою атмосферу.

«Люди чаще всего говорят только о разрушительных эффектах черных дыр. Мы же хотели в рамках своего исследования по-новому взглянуть на эти эффекты, в частности, излучение черных дыр, и попробовать обнаружить в них какие-нибудь положительные стороны», — говорит глава исследования, астроном Гарвардского университета Манасви Лингам.

Созданные исследователями компьютерные модели показали, что планеты с атмосферой по плотности сравнимой с земной и выше, и находящиеся достаточно далеко от АЯГ, будут способны сохранить свои атмосферы и, более того, будут способны поддерживать жизнь на своей поверхности. Ученые поясняют, что на определенном расстоянии от центра АЯГ у последних, как и у звезд, существуют так называемые «обитаемые зоны», где количество ультрафиолетового излучения не так высоко, чтобы погубить все живое, что может там находиться.

При таких уровнях излучения, говорят ученые, атмосферы планет не будут разрушаться. В то же время это излучение будет способно расщеплять молекулы, создавая соединения, необходимые для получения структурных элементов – белков, липидов и ДНК – необходимых по крайней мере для той жизни, которая нам известна. Для черных дыр размером с тот же Стрелец А*, которая находится в центре нашей галактики, «обитаемая зона» будет начинаться примерно в 140 световых годах от центра черной дыры (1 световой год = 150 миллионов километров), говорят исследователи. При этом негативные эффекты ее излучения будут существенно сокращаться уже в радиусе 100 световых лет от центра АЯГ.

Ученые также рассмотрели эффекты воздействия этого излучения на фотосинтез — процесс синтеза органических веществ из неорганических за счет энергии света с помощью которого растения производят кислород, а некоторые виды бактерий и водоросли также глюкозу. Как уже отмечалось выше, АЯГ способны излучать огромные объемы ключевого элемента, необходимого для фотосинтеза – свет. По мнению Манасви, этот аспект был бы особенно важен для так называемых планет-сирот, объектов, имеющим массу, сопоставимую с планетарной, и шарообразную форму и являющихся по сути планетами, но не привязанных гравитационно ни к какой звезде. По мнению ученых, в «обитаемой зоне» галактик размером с наш Млечный Путь могут находиться около 1 миллиарда подобных планет-странников.

Рассчитав площадь, на которой АЯГ будут способны поддерживать фотосинтез, ученые обнаружили, что огромное количество галактик, в частности тех, в чьих центрах расположены сверхмассивные черные дыры, смогут поддерживать подобный вид фотосинтеза. Например, для галактики размером с нашу, эта область будет занимать порядка 1100 световых лет вокруг ее центра. Что же касается маленьких и более плотных, так называемых ультракомпактных карликовых галактик, то более половины их площади будет пригодна для фотосинтеза, отмечают ученые.

При свежем взгляде на рентгеновское и ультрафиолетовое излучение, говорят исследователи, становится понятно, что в прошлом негативные эффекты АЯГ были существенно преувеличены. Ученые поясняют, что многие виды тех же земных бактерий способны создавать вокруг себя специальную биопленку, которая защищает их от ультрафиолетового излучения, поэтому не следует исключать возможности того, что жизнь в областях космоса с повышенным радиационным фоном могла бы также адаптироваться к подобным методам выживания.

В новом исследовании также утверждается, что рентгеновское и гамма-излучение, которое также активно выбрасывается АЯГ в огромных количествах, будет без проблем поглощаться землеподобной атмосферой экзопланет и, по-видимому, не нанесет существенного влияния на формы жизни, которые могут на них обитать.

Что же касается АЯГ нашей галактики, то по мнению исследователей, негативные эффекты его излучения будут существенно снижены уже в радиусе 100 световых лет от центра АЯГ.

«Если взглянуть в качестве примера на нашу Землю, то можно смело предположить, что положительные эффекты излучения могут превосходить его отрицательные эффекты. Для нас это открытие тоже оказалась настоящим откровением», — подытоживает Лингам.