Смертельное излучение черной дыры помогает процветанию жизни на планетах: как это возможно

Ученые сделали удивительное открытие: излучение, испускаемое черной дырой, может при определенных условиях не только не уничтожать жизнь, но и способствовать ее дальнейшему развитию на планетах.

В центральных регионах всех крупных галактик находятся сверхмассивные черные дыры. Когда они поглощают окружающую материю, то выбрасывают в пространство потоки высокоэнергетического излучения, которые распространяются по всей галактике. На первый взгляд, такое интенсивное излучение кажется исключительно разрушительным и должно уничтожать любую жизнь на потенциально обитаемых планетах. Однако новое исследование, опубликованное в научном журнале The Astrophysical Journal, демонстрирует неожиданный эффект: это излучение может оказывать благоприятное воздействие на жизнь. Об этом сообщает издание Phys.

Исследователи впервые использовали моделирование для того, чтобы детально изучить, каким образом ультрафиолетовое излучение черной дыры может повлиять на атмосферу планеты. Результаты показали, что такое воздействие способно либо остановить развитие жизни, либо, наоборот, создать условия для ее процветания. Авторы исследования установили, что решающими факторами являются расстояние планеты до черной дыры, а также наличие примитивных форм жизни на ней.

Моделирование выявило, что если черная дыра испускает излучение, а в атмосфере планеты уже присутствует кислород, который выделяют микроорганизмы, то это способствует дальнейшему укреплению биосферы. Ультрафиолетовые лучи инициируют химические реакции, приводящие к образованию озонового слоя. Этот слой, в свою очередь, защищает планету от разрушительного воздействия радиации, в том числе от жесткого излучения ее родительской звезды. Если же атмосфера изначально была бедна кислородом, то излучение черной дыры может, напротив, уничтожить зарождающуюся жизнь.

Ученые смоделировали влияние ультрафиолетового излучения черной дыры не только на Землю, но и на гипотетические планеты земной группы с различным атмосферным составом. Они выяснили, что около 2 миллиардов лет назад на нашей планете происходил аналогичный процесс: микробы начали выделять кислород, а интенсивное солнечное излучение способствовало формированию озонового слоя. Этот защитный экран сыграл ключевую роль в развитии сложных форм жизни. Аналогичным образом излучение черных дыр может содействовать усложнению биологических систем на потенциально обитаемых планетах.

Однако не все так однозначно. Земля находится очень далеко от черной дыры Стрелец A*, расположенной в центре нашей галактики, а значит, влияние ее излучения на нас минимально. Если бы наша планета находилась ближе к этому объекту, уровень радиации был бы на порядки выше. В таком случае, если бы атмосфера Земли не содержала кислорода, то зарождение жизни было бы невозможным. Однако при наличии кислорода мог бы сформироваться озоновый слой, обеспечивающий защиту.

Авторы исследования пришли к выводу, что два ключевых фактора — расстояние планеты до черной дыры и химический состав ее атмосферы — определяют, будет ли излучение оказывать разрушительное или созидательное влияние на жизнь. В спиральных галактиках, подобных Млечному Пути, большинство звезд и их планет находятся на значительном удалении от центральной черной дыры, что снижает вероятность негативного влияния радиации. Однако это открытие заставляет иначе взглянуть на потенциально обитаемые миры в более экстремальных зонах Вселенной.

Источник: Phys