Чёрные дыры убивают жизнь в целых галактиках: новые данные о разрушении атмосфер планет

Долгое время считалось: главная опасность для жизни на других планетах — вспышки сверхновых и жёсткое излучение их родных звёзд. Если планета достаточно далеко от этих источников радиации, у неё есть шанс. Но новое исследование показывает: существует нечто гораздо более страшное. И оно находится в центре каждой крупной галактики.

Сверхмассивные чёрные дыры.

Ветры, которые выметают атмосферы

Исследователи из Флоридского технологического института под руководством Джордана Вааса изучили так называемые активные ядра галактик — сверхмассивные чёрные дыры, которые поглощают окружающее вещество и в процессе этого выделяют колоссальную энергию. Эта энергия генерирует сверхбыстрые потоки ветра, которые движутся со скоростями, близкими к скорости света.

Эти ветры — не просто потоки частиц. Они нагревают газовую оболочку экзопланет до такой степени, что молекулы атмосферы достигают второй космической скорости и безвозвратно уходят в космос. Атмосфера исчезает за геологически короткое время. Вместе с ней — защита от ультрафиолета и возможность существования жидкой воды на поверхности.

Два типа ветров — один смертельный

Учёные выделили два типа ветров, исходящих от активных ядер галактик. Энергетические ветры и импульсные ветры. И те, и другие опасны. Но энергетические — в особенности. Они не охлаждаются быстро. Они расширяются подобно гигантскому пузырю, выметая газ не только из планетных систем, но и из самой галактики. Это означает, что зона поражения простирается далеко за пределы центральных областей — вплоть до галактического гало, туманной периферии звёздной системы.

Раньше учёные фокусировались на радиационном воздействии чёрных дыр. Оно тоже опасно, но зона его влияния ограничена. Кинетическая обратная связь — ветры, потоки, пузыри — работает иначе. Она может достигать планет, которые находятся в спокойных, удалённых от центра регионах. Планет, которые считались безопасными.

Озоновый слой под ударом

Особое внимание авторы уделили разрушению озона. Ветры активных ядер провоцируют образование оксидов азота. Те, в свою очередь, вступают в реакции с озоном и уничтожают его. Потери озонового слоя при определённых условиях могут достигать ста процентов в масштабах всей внутренней части галактики.

Без озонового слоя поверхность планеты оказывается под прямым ударом ультрафиолетового излучения. Для жизни, какой мы её знаем, это смертельный приговор.

Масштаб катастрофы

Модели показывают: если сверхмассивная чёрная дыра имеет массу более ста миллионов масс Солнца, зона её «кинетического поражения» простирается на десятки тысяч световых лет. Это значит, что планеты, находящиеся на противоположном конце галактики от активного ядра, могут быть стерилизованы. Их атмосферы — сдуты. Озоновые слои — уничтожены. Поверхности — облучены.

Млечный Путь. В его центре — сверхмассивная чёрная дыра. Её масса — около четырёх миллионов масс Солнца. Это меньше ста миллионов. Наша чёрная дыра, по современным данным, не активна. Она не поглощает вещество в больших количествах и не генерирует убийственных ветров. Пока.

Но сколько галактик во Вселенной не столь благосклонны к своим планетам?

Вопрос, который остаётся за пределами модели

Исследователи планируют следующий этап: изучить комбинированный эффект ветра и высокоэнергетического излучения на галактические зоны обитаемости. Где граница, за которой жизнь невозможна в принципе? И есть ли галактики, где эта граница отсутствует — где центральная чёрная дыра настолько массивна и активна, что вся звёздная система стерильна от края до края?

Телескоп «Джеймс Уэбб» и другие обсерватории уже собирают данные о галактиках с активными ядрами. Возможно, скоро мы узнаем, что многие из тех миров, на которые астробиологи возлагали надежды, на самом деле — пустыни. Не потому, что их звёзды слишком горячи или холодны. А потому, что в центре их галактики бушует огонь, который сдувает всё живое на расстоянии в десятки тысяч световых лет.

Мы ищем соседей. Но Вселенная, возможно, гораздо пустыннее, чем мы думали. И причина этой пустынности — чёрные дыры, которые не убивают напрямую. Они просто сдувают атмосферы. Медленно. Неотвратимо. И планеты, лишённые воздуха и защиты, умирают молча.