Ученые из Дартмутского колледжа и Университета Экстера выяснили, что излучение черных дыр, которое обычно считается разрушительным, может, наоборот, создавать условия для зарождения и развития жизни на планетах. Черные дыры, находящиеся в центрах активных галактических ядер (AGN), испускают мощную энергию, поглощая окружающую материю. Долгое время исследователи думали, что эта энергия уничтожает все живое поблизости, но новое исследование показало: в определенных ситуациях она способна защищать планеты, усиливая их атмосферу.

Раньше ученые были уверены, что излучение черных дыр, особенно ультрафиолетовое, смертельно опасно для жизни. Однако с помощью компьютерного моделирования специалисты обнаружили неожиданный эффект. На планетах, похожих на Землю, где в атмосфере много кислорода, это излучение запускает химические реакции, которые увеличивают количество озона. Озон, в свою очередь, формирует защитный слой, блокирующий вредное космическое излучение.

«Черные дыры часто воспринимают как космических хищников, которые разрушают все вокруг, и это правда во многих случаях», — рассказывает Райан Хикокс, профессор физики и астрономии из Дартмута и один из авторов исследования. "Но мы доказали, что их излучение может сыграть положительную роль, укрепляя атмосферу и создавая условия для жизни".

Как это работает? Ученые применили модель PALEO, чтобы изучить, как излучение AGN влияет на атмосферу экзопланет. Если на планете уже есть кислород, ультрафиолет вызывает реакции, усиливающие озоновый слой. Этот слой защищает поверхность от радиации и помогает регулировать климат, что важно для развития жизни.

«Озон действует как щит, без которого жизнь быстро бы погибла», — поясняет Джейк Игер-Нэш, постдокторант Университета Виктории и соавтор работы. Но если кислорода в атмосфере нет, как это было на Земле миллиарды лет назад, излучение становится разрушительным и препятствует появлению жизни.

Наша планета находится далеко от сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути, поэтому ее излучение на нас не влияет. Однако ученые смоделировали сценарий, где Земля оказалась бы ближе к такой черной дыре. В атмосфере без кислорода (как в древние времена) жизнь не смогла бы зародиться из-за сильной радиации. Но при наличии кислорода озоновый слой сформировался бы за считанные дни, защищая поверхность. «Скорость, с которой появляется озон, нас поразила», — делится Игер-Нэш. «При современном уровне кислорода это дало бы жизни шанс».

Раньше считалось, что планеты рядом с черными дырами непригодны для обитания из-за их излучения. Теперь же ученые предполагают, что в некоторых случаях такие условия могут быть благоприятными. «Мы обнаружили много потенциально обитаемых планет, но исключали те, что близко к черным дырам», — говорит Хикокс. «Наше исследование показывает, что жизнь может быть более распространенной, чем мы думали, даже в таких экстремальных местах».