Zwarte gaten zijn motoren van vernietiging op kosmische schaal, maar ze kunnen ook de brengers van leven zijn. Nieuw onderzoek naar superzware zwarte gaten suggereert dat de straling die ze uitstralen tijdens het voeden van waanzin biomoleculaire bouwstenen kan creëren en zelfs fotosynthese kan stimuleren.
Het resultaat? Veel meer werelden die over de Melkweg en verder zwerven, zouden geschikt kunnen zijn voor het leven, speculeerden de onderzoekers.
Voor hun nieuwe studie, gepubliceerd op 24 mei in het Astrophysical Journal, creëerden wetenschappers computermodellen om te kijken naar de stralende schijven van gas en stof die actieve galactische kernen worden genoemd, of AGN, die rond superzware zwarte gaten dwarrelen. Enkele van de helderste objecten in het universum, AGN vormen zich als de zwaartekracht van een zwart gat materie bindt. Als die materie rond een zwart gat wervelt, komt er ongelooflijk veel licht en straling vrij.
Sinds begin jaren tachtig vermoedden wetenschappers dat deze straling een dode zone rond een AGN zou creëren. Sommige onderzoekers stelden zelfs voor dat zo'n AGN zou kunnen verklaren waarom we geen complex buitenaards leven hebben gezien richting het centrum van de Melkweg. Ons sterrenstelsel heeft een monsterlijk zwart gat in het midden, Boogschutter A * genaamd. Eerdere studies hebben aangetoond dat binnen 3.200 lichtjaar van een Boogschutter A * -formaat AGN, röntgenstralen en ultraviolet licht de atmosfeer van aardachtige planeten zouden kunnen verwijderen. (De Melkweg heeft een diameter van bijna 100.000 lichtjaar.)
"Mensen hebben het meestal over de schadelijke effecten", vertelde Manasvi Lingam, hoofdauteur van de studie en een astronoom aan de Harvard University, aan WordsSideKick.com. 'We wilden opnieuw onderzoeken hoe schadelijk dit is ... en ons afvragen of er positieve punten waren.'
De modellen van de onderzoekers suggereren dat werelden met een atmosfeer die dikker is dan die van de aarde of die ver genoeg verwijderd zijn van een AGN om hun atmosfeer te behouden, nog steeds een kans maken om het leven te huisvesten. Op bepaalde afstanden bestaat er een galactische Goudlokje-zone die precies de juiste hoeveelheid ultraviolette straling krijgt.
Op dit niveau van straling zou de atmosfeer niet worden verwijderd, maar de straling zou moleculen kunnen afbreken, waardoor verbindingen ontstaan die nodig zijn voor het bouwen van eiwitten, lipiden en DNA - de hoekstenen van het leven, althans zoals we die kennen. Voor een zwart gat ter grootte van Boogschutter A * zou het Goudlokje-gebied zich ongeveer 140 lichtjaar uitstrekken vanaf het centrum van het zwarte gat, waar 1 lichtjaar 5,9 biljoen mijl (9,5 biljoen kilometer) is.
De wetenschappers keken ook naar de effecten van de straling op de fotosynthese, het proces waarbij de meeste planten de zonne-energie gebruiken om suikers te maken. En AGN stoot enorme hoeveelheden van dat belangrijke ingrediënt uit: licht. Dit zou met name belangrijk zijn voor planten op vrij zwevende planeten, die geen nabije gastster als lichtbron hebben. Astronomen schatten dat er volgens Manasvi ongeveer 1 miljard van zulke malafide planeten zouden kunnen ronddrijven in de Goudlokje-zone van een Melkwegachtig stelsel.
Bij het berekenen van het gebied waarover AGN de fotosynthese zou kunnen aandrijven, ontdekten de wetenschappers dat grote delen van sterrenstelsels, met name die met superzware zwarte gaten, door AGN aangedreven fotosynthese zouden kunnen hebben. Voor een vergelijkbaar sterrenstelsel als het onze zou dit gebied zich uitstrekken tot ongeveer 1100 lichtjaar van het centrum van het sterrenstelsel. In kleine, dichte sterrenstelsels die ultracompacte dwergen worden genoemd, zou meer dan de helft van de melkweg zich in die fotosynthetische zone kunnen bevinden.
Bij een nieuwe kijk op de negatieve effecten van de ultraviolette en röntgenstraling in deze zones, ontdekten de wetenschappers in de nieuwe studie verder dat de nadelige gevolgen van een AGN-buurman in het verleden overdreven zijn. Bacteriën op aarde hebben biofilms gemaakt om zichzelf te beschermen tegen ultraviolette straling, en het leven in ultraviolet-zware gebieden had vergelijkbare technieken kunnen ontwikkelen.
Röntgenstralen en gammastralen, die AGN's ook in enorme hoeveelheden spuwen, worden ook gemakkelijk geabsorbeerd door aardachtige atmosferen en zouden waarschijnlijk geen grote invloed hebben op het leven, aldus de onderzoekers.
De wetenschappers schatten dat de schadelijke effecten van AGN-straling waarschijnlijk zouden eindigen op ongeveer 100 lichtjaar van een zwart gat in Boogschutter A * -formaat.
"Als we kijken naar wat we weten over de aarde, suggereert dit dat de positieve effecten misschien over een groter gebied lijken te reiken dan de negatieve effecten," vertelde Lingam aan WordsSideKick.com. 'Dat was absoluut verrassend.'
Noot van de redacteur: dit verhaal is bijgewerkt om te zeggen dat de Melkweg ongeveer 100.000 lichtjaar in plaats van 53.000 lichtjaar groot is. Ook is dat ene lichtjaar ongeveer 5,9 biljoen mijl (9,5 biljoen km), niet 93 miljoen mijl (150 km), wat de lengte is van 1 astronomische eenheid.
