Zwarte gaten zijn een van de meest angstaanjagende en vernietigende krachten in het universum, maar sommige wetenschappers suggereren dat de straling van deze objecten, die ze creëren tijdens de opname van omringende materie, kan bijdragen aan het ontstaan van biomoleculaire bouwstenen van het leven en zelfs de fotosynthese kan stimuleren. Op algemene schaal zou dit kunnen betekenen dat er mogelijk veel meer werelden in onze melkweg zijn die leven kunnen ondersteunen dan onze huidige hypothesen suggereren.
Voor hun nieuwe studie, waarvan de resultaten onlangs zijn gepubliceerd in het Astrophysical Journal, hebben astrofysici computermodellen gemaakt om de specifieke kenmerken van stralingsschijven van gas en stof, actieve galactische kernen (AGN's) genaamd, die in een baan om superzware zwarte gaten draaien, gedetailleerder te bestuderen. Enkele van de helderste objecten in het universum, ze worden gevormd als gevolg van de kromming van materie door de zwaartekracht van een zwart gat. Dit proces gaat gepaard met het vrijkomen van een grote hoeveelheid energie.
Sinds het begin van de jaren tachtig wordt onder wetenschappers aangenomen dat de straling van deze objecten een dode zone creëert rond actieve galactische kernen. Sommige onderzoekers hebben zelfs gesuggereerd dat AGN's de reden zijn waarom we nog geen complexe vormen van buitenaards leven hebben ontdekt, in het bijzonder richting het centrum van onze melkweg. In het centrum van de Melkweg liggen de enorme zwarte geschenken Boogschutter A *. Volgens de conclusies van eerdere studies zal elke aardachtige planeet, die zich binnen een straal van 3200 lichtjaar van het centrum van de actieve galactische kern zal bevinden, onder invloed van krachtige röntgen- en ultraviolette straling van AGN's zijn atmosfeer niet kunnen behouden.
Is leven mogelijk in de buurt van zwarte gaten?
De computermodellen die door de onderzoekers zijn gemaakt, hebben aangetoond dat planeten met een atmosfeer die qua dichtheid vergelijkbaar is met die van de aarde en hoger, en ver genoeg van de AGN verwijderd zijn, hun atmosfeer kunnen behouden en bovendien leven op hun oppervlak kunnen ondersteunen. Wetenschappers leggen uit dat op een bepaalde afstand van het centrum van AGN's, de laatste, net als sterren, zogenaamde "bewoonbare zones" hebben waar de hoeveelheid ultraviolette straling niet zo hoog is dat al het leven dat er is, wordt vernietigd.
Bij dergelijke stralingsniveaus, zeggen wetenschappers, zullen planetaire atmosferen niet instorten. Tegelijkertijd zal deze straling moleculen kunnen afbreken en de verbindingen creëren die nodig zijn om de structurele elementen - eiwitten, lipiden en DNA - te verkrijgen die in ieder geval nodig zijn voor het leven dat we kennen. Voor zwarte gaten ter grootte van dezelfde Boogschutter A * die zich in het centrum van onze melkweg bevinden, begint de "bewoonbare zone" ongeveer 140 lichtjaar vanaf het centrum van het zwarte gat (1 lichtjaar = 10 biljoen kilometer), zeggen de onderzoekers. In dit geval zullen de negatieve effecten van de straling al aanzienlijk worden verminderd binnen een straal van 100 lichtjaar vanaf het centrum van de AGN.
Promotie video:
Zwarte gaten en fotosynthese. Wat hebben zij gemeen met elkaar?
Wetenschappers onderzochten ook de effecten van deze straling op fotosynthese - het proces waarbij organische stoffen uit anorganische stoffen worden gesynthetiseerd door de energie van licht, met behulp waarvan planten zuurstof produceren en sommige soorten bacteriën en algen ook glucose produceren. Zoals hierboven opgemerkt, zijn AGN's in staat enorme volumes uit te zenden van het belangrijkste element dat nodig is voor fotosynthese: licht. Volgens Manasvi zou dit aspect vooral belangrijk zijn voor de zogenaamde weesplaneten, objecten met een massa vergelijkbaar met de planetaire en bolvormige vorm en die in wezen planeten zijn, maar niet zwaartekracht gebonden aan een ster. Volgens wetenschappers kunnen er in de "bewoonbare zone" van sterrenstelsels ter grootte van onze Melkweg ongeveer 1 miljard van deze zwervende planeten zijn.
Door het gebied te berekenen waarover AGN's fotosynthese kunnen ondersteunen, hebben wetenschappers ontdekt dat een groot aantal sterrenstelsels, met name die met superzware zwarte gaten in hun centra, dit soort fotosynthese kunnen ondersteunen. Voor een sterrenstelsel ter grootte van het onze zou dit gebied bijvoorbeeld ongeveer 1100 lichtjaar rond zijn centrum beslaan. Wat betreft de kleine en dichtere, zogenaamde ultracompacte dwergstelsels, meer dan de helft van hun gebied zal geschikt zijn voor fotosynthese, zeggen wetenschappers.
Met een frisse kijk op röntgenstraling en ultraviolette straling, zeggen de onderzoekers, is het duidelijk dat de negatieve effecten van AGN's in het verleden sterk overdreven zijn. Wetenschappers leggen uit dat veel soorten van dezelfde terrestrische bacteriën in staat zijn om een speciale biofilm om zich heen te creëren die hen beschermt tegen ultraviolette straling, dus het moet niet worden uitgesloten dat het leven in gebieden met een verhoogde stralingsachtergrond zich ook aan dergelijke overlevingsmethoden zou kunnen aanpassen.
De nieuwe studie stelt ook dat röntgen- en gammastralen, die ook actief worden uitgezonden door AGN in enorme hoeveelheden, gemakkelijk zullen worden geabsorbeerd door de aardachtige atmosfeer van exoplaneten en blijkbaar geen significante invloed zullen hebben op de levensvormen die ze kunnen bewonen.
Wat de AGN van ons melkwegstelsel betreft, volgens de onderzoekers zullen de negatieve effecten van de straling al aanzienlijk worden verminderd binnen een straal van 100 lichtjaar van het AGN-centrum.
Nikolay Khizhnyak
