Сверхмассивные черные дыры и их потенциальная роль в зарождении жизни: парадоксальные выводы новых исследований
В центре большинства крупных галактик, включая нашу, располагается сверхмассивная черная дыра, которая не только поглощает материю из окрестностей, но и излучает интенсивную радиацию в широком диапазоне энергий. Долгое время считалось, что активные галактические ядра (АГЯ) представляют собой крайне неблагоприятную среду для существования жизни. Однако недавние исследования, опубликованные в научном журнале *The Astrophysical Journal*, оспаривают это представление.
Авторы нового исследования стали пионерами в использовании компьютерного моделирования для оценки воздействия ультрафиолетового (УФ) излучения АГЯ на атмосферу планет и его потенциальное влияние на жизнь. Выявлено, что результаты значительно варьируются в зависимости от близости планеты к источнику излучения и стадии развития живых организмов.
Кендалл Сиппи, ведущий автор исследования из Дартмутского колледжа, отмечает: «Как только жизнь появляется и начинает насыщать атмосферу кислородом, радиация становится менее разрушительной и может даже приобретать полезные свойства». При этом, согласно полученным данным, планеты, которые преодолели барьер кислородного насыщения, становятся более устойчивыми к УФ-излучению, снижая вероятность вымирания.
Моделирование показало, что при наличии кислорода УФ-радиация активирует химические реакции на уровне атмосферы, способствующие образованию защитного озонового слоя. Чем выше концентрация кислорода, тем более выражен эффект. Высокоэнергетическое излучение легко взаимодействует с кислородом, расщепляя молекулы и формируя озон (O₃). Этот процесс, способствующий поглощению опасного излучения, уже имел место на Земле два миллиарда лет назад с появлением первых микроорганизмов, вырабатывающих кислород.
Джейк Игер-Нэш из Университета Виктории в Канаде подчеркивает: «Если жизнь успешно насыщает атмосферу кислородом, озоновый слой может эффективно регулировать состав атмосферы, создавая условия, поддерживающие жизнь». Исследование также выявило, что если бы Земля находилась ближе к черной дыре Стрелец A*, что привело бы к многократному усилению радиации, устойчивость жизни зависела бы от начального уровня кислорода в атмосфере. Абсолютно лишенная кислорода атмосфера археев вряд ли поддерживала бы жизнь, тогда как современные уровни кислорода могли бы облегчить образование озона.
Исследования показывают, что при текущих концентрациях кислорода процесс формирования озонового слоя мог бы занять всего несколько дней, что открыло бы возможности для выживания жизни под воздействием значительно более интенсивной радиации.
Данные о потенциальных условиях для жизни вблизи активных галактических ядер ставят под сомнение традиционные представления о необходимости минимизации радиационного воздействия. Это открытие имеет далеко идущие последствия для астрономов и биологов, исследующих экзопланеты и условия, при которых жизнь может возникать в различных уголках Вселенной. Ожидается, что дальнейшие исследования помогут уточнить параметры, при которых высокая радиация может способствовать, а не препятствовать зарождению жизни в различных формах.
