Активные сверхмассивные черные дыры способны лишать планеты условий, необходимых для жизни, на расстоянии тысяч световых лет. Выбрасываемые ими потоки частиц могут нагревать верхние слои планетных атмосфер и разрушать озоновый слой. К таким выводам пришли астрономы из Университета Рима Тор Вергата. Результаты опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Потенциальную обитаемость мира обычно оценивают по его положению относительно звезды: в так называемой обитаемой зоне на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Однако этого условия недостаточно. Важную роль играет и окружение планеты в масштабах всей галактики, в том числе активность черной дыры в ее центре.
Ученые взяли за основу Млечный Путь и его центральную черную дыру Стрелец A*. Хотя сейчас она относительно спокойна, наблюдения указывают на то, что в прошлом ее активность была значительно выше. Когда черная дыра поглощает вещество, она может испускать высокоэнергетическое излучение и запускать мощные потоки частиц.
Исследователи рассчитали, как энергия этих потоков будет воздействовать на планеты на разном расстоянии от центра галактики. Они рассмотрели два сценария — когда поток передает окружающему газу преимущественно энергию или импульс. Затем ученые оценили, насколько сильно атмосфера может нагреться и сколько газа планета способна потерять под действием такого воздействия.
Отдельно астрономы изучили возможное разрушение озонового слоя. При взаимодействии потоков с атмосферой могут образовываться оксиды азота, которые ускоряют разрушение озона. Если его становится меньше, поверхность планеты оказывается менее защищенной от опасного ультрафиолетового излучения.
Расчеты указывают, что влияние активности черной дыры может быть существенным на расстоянии порядка тысячи световых лет и более — в зависимости от мощности потоков и выбранного сценария. При этом модель не означает, что все планеты в этой области обязательно потеряют атмосферу или станут безжизненными.
Ранее астрономы объяснили, почему Млечный Путь стал самым безопасным «домом» для жизни.