Svarta hål är förstörelsemotorer i kosmisk skala, men de kan också vara livets brännare. Ny forskning om supermassiva svarta hål antyder att strålningen de avger under matande frenesier kan skapa biomolekylära byggstenar och till och med kraftfotosyntes.
Resultatet? Mer långa världar som strövar om Vintergatan och därefter kan vara lämpliga för livet, spekulerade forskarna.
För sin nya studie, publicerad 24 maj i Astrophysical Journal, skapade forskare datormodeller för att titta på de utstrålande skivorna av gas och damm som kallas aktiva galaktiska kärnor, eller AGN, som virvlar runt supermassiva svarta hål. Några av de ljusaste föremålen i universum, AGN-form som ett svart hols gravitation binder materia. Eftersom den materien virvlar runt ett svart hål, släpper det otroliga mängder ljus och strålning.
Sedan början av 1980-talet har forskare misstänkt att denna strålning skulle skapa en död zon runt en AGN. Vissa forskare föreslog till och med att en sådan AGN kunde förklara varför vi inte har sett något komplex utomjordiskt liv mot mitten av Vintergatan. Vår galax har ett monströst svart hål i mitten, kallat Skytt A *. Tidigare studier har funnit att inom 3 200 ljusår från en skytt A * -storlek AGN, röntgenstrålar och ultraviolett ljus skulle kunna strippa atmosfären från jordliknande planeter. (Vintergatan är nästan 100 000 ljusår över.)
"Människor har mest talat om de skadliga effekterna," berättade Manasvi Lingam, huvudförfattare på studien och astronom vid Harvard University, till Live Science. "Vi ville undersöka hur skadligt är ... och fråga oss själva om det fanns några positiva effekter."
Forskarnas modeller tyder på att världar med atmosfärer som är tjockare än jordens eller de som är tillräckligt långt borta från en AGN för att behålla sina atmosfärer kan fortfarande ha en chans att värda livet. På vissa avstånd finns det en galaktisk Goldilockszon som får precis rätt mängd ultraviolett strålning.
Vid denna strålningsnivå skulle atmosfären inte avlägsnas, men strålningen skulle kunna bryta isär molekyler och skapa föreningar som är nödvändiga för att bygga proteiner, lipider och DNA - hörnstenarna i livet, åtminstone som vi känner till det. För ett svart hål på storleken på Skytten A * skulle Goldilocks-regionen sträcka sig ungefär 140 ljusår från svarta hålets centrum, där 1 ljusår är 9,9 biljoner mil (9,5 biljoner kilometer).
Forskarna tittade också på strålningens effekter på fotosyntesen, processen genom vilken de flesta växter använder solens energi för att skapa socker. Och AGN släpper ut enorma mängder av den viktigaste ingrediensen - lätt. Detta skulle vara särskilt viktigt för växter på fritt flytande planeter, som inte har någon värdstjärna i närheten för att ge en ljuskälla. Astronomer har uppskattat att det kan finnas cirka 1 miljard sådana skurkplaneter som driver i Goldilocks-zonen i en mjölkvägliknande galax, enligt Manasvi.
Vid beräkningen av det område som AGN kunde driva fotosyntes, fann forskarna att stora delar av galaxer, särskilt de med supermassiva svarta hål, kunde ha AGN-driven fotosyntes. För en galax som liknar vår egen skulle denna region sträcka sig cirka 1100 ljusår från galaxens centrum. I små, täta galaxer som kallas ultracompact dvärgar, kunde mer än hälften av galaxen bor i den fotosyntetiska zonen.
Med en ny titt på de negativa effekterna av ultraviolett och röntgenstrålning i dessa zoner fann forskarna i den nya studien vidare att de negativa konsekvenserna av en AGN-granne har överdrivits tidigare. Bakterier på jorden har skapat biofilmer för att skydda sig mot ultravioletta strålar, och livet i ultravioletta tunga områden kunde ha utvecklat liknande tekniker.
Röntgenstrålar och gammastrålar, som AGNs också spyr i enorma mängder, absorberas också lätt av jordliknande atmosfärer och skulle sannolikt inte ha ett stort inflytande på livet, säger forskarna.
Forskarna uppskattade att de skadliga effekterna av AGN-strålning troligen skulle sluta vid cirka 100 ljusår från ett Skytt A * -storleks svart hål.
"När vi tittar på vad vi vet om jorden tyder det på att de positiva effekterna kanske verkar utvidgas över en större region än de negativa effekterna," sa Lingam till Live Science. "Det var definitivt förvånande."
Redaktörens anmärkning: Den här berättelsen uppdaterades för att säga att Vintergatan handlar om 100 000 ljusår, inte 53 000 ljusår. Dessutom är det att ett ljusår är cirka 9,5 biljoner mil (9,5 biljoner km), inte 93 miljoner mil (150 km), vilket är längden på 1 astronomisk enhet.
