Lỗ đen là động cơ hủy diệt trên quy mô vũ trụ, nhưng chúng cũng có thể là vật mang lại sự sống. Nghiên cứu mới về các lỗ đen siêu lớn cho thấy rằng bức xạ mà chúng phát ra trong quá trình nuôi dưỡng điên cuồng có thể tạo ra các khối xây dựng phân tử sinh học và thậm chí là quang hợp năng lượng.
Kết quả cuối cùng? Các nhà nghiên cứu suy đoán, có nhiều thế giới chuyển vùng dải Ngân hà và xa hơn nữa có thể phù hợp với cuộc sống.
Đối với nghiên cứu mới của họ, được công bố vào ngày 24 tháng 5 trên Tạp chí Vật lý thiên văn, các nhà khoa học đã tạo ra các mô hình máy tính để xem xét các đĩa khí và bụi phóng xạ gọi là hạt nhân thiên hà hoạt động, hay AGN, xoay quanh các lỗ đen siêu lớn. Một số vật thể sáng nhất trong vũ trụ, AGN hình thành như lực hấp dẫn của lỗ đen liên kết với vật chất. Khi vật chất đó xoay quanh một lỗ đen, nó giải phóng một lượng ánh sáng và bức xạ đáng kinh ngạc.
Kể từ đầu những năm 1980, các nhà khoa học đã nghi ngờ rằng bức xạ này sẽ tạo ra một vùng chết xung quanh một AGN. Một số nhà nghiên cứu thậm chí còn đề xuất rằng một AGN như vậy có thể giải thích tại sao chúng ta không thấy bất kỳ sự sống ngoài trái đất phức tạp nào về phía trung tâm của Dải Ngân hà. Thiên hà của chúng ta có một lỗ đen quái dị ở trung tâm của nó, được gọi là Sagittarius A *. Các nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng trong vòng 3.200 năm ánh sáng của một Nhân Mã AGN, tia X và tia cực tím có thể tước đi bầu khí quyển khỏi các hành tinh giống Trái đất. (Dải Ngân hà dài gần 100.000 năm ánh sáng.)
"Mọi người chủ yếu nói về những tác động bất lợi", Manasvi Lingam, tác giả chính của nghiên cứu và là nhà thiên văn học tại Đại học Harvard, nói với Live Science. "Chúng tôi muốn xem xét lại mức độ bất lợi như thế nào và tự hỏi liệu có bất kỳ sự tích cực nào không."
Các mô hình của các nhà nghiên cứu cho rằng những thế giới có bầu khí quyển dày hơn Trái đất hoặc những nơi đủ xa AGN để giữ lại bầu khí quyển của họ vẫn có thể có cơ hội duy trì sự sống. Ở những khoảng cách nhất định, tồn tại một vùng Goldilocks thiên hà có lượng bức xạ cực tím phù hợp.
Ở mức độ phóng xạ này, bầu khí quyển sẽ không bị tước đi, nhưng bức xạ có thể phá vỡ các phân tử, tạo ra các hợp chất cần thiết để xây dựng protein, lipit và DNA - nền tảng cho sự sống, ít nhất là như chúng ta biết. Đối với một lỗ đen kích thước của Sagittarius A *, vùng Goldilocks sẽ kéo dài khoảng 140 năm ánh sáng từ trung tâm của lỗ đen, trong đó 1 năm ánh sáng là 5,9 nghìn tỉ dặm (9,5 nghìn tỷ km).
Các nhà khoa học cũng đã xem xét ảnh hưởng của bức xạ lên quá trình quang hợp, quá trình mà hầu hết thực vật sử dụng năng lượng của mặt trời để tạo ra đường. Và AGN phát ra một lượng lớn thành phần chính đó - ánh sáng. Điều này sẽ đặc biệt quan trọng đối với các nhà máy trên các hành tinh nổi tự do, không có ngôi sao chủ gần đó để cung cấp nguồn sáng. Các nhà thiên văn học ước tính có thể có khoảng 1 tỷ hành tinh lừa đảo như vậy trôi dạt trong khu vực Goldilocks của một thiên hà giống như dải Ngân hà, theo Manasvi.
Tính diện tích mà AGN có thể cung cấp năng lượng cho quá trình quang hợp, các nhà khoa học nhận thấy rằng các phần lớn của các thiên hà, đặc biệt là các phần tử có lỗ đen siêu lớn, có thể có khả năng quang hợp do AGN cung cấp. Đối với một thiên hà tương tự như của chúng ta, khu vực này sẽ kéo dài khoảng 1.100 năm ánh sáng từ trung tâm của thiên hà. Trong các thiên hà nhỏ, dày đặc được gọi là các sao lùn siêu thanh, hơn một nửa thiên hà có thể cư trú trong vùng quang hợp đó.
Nhìn một cách mới mẻ về tác động tiêu cực của bức xạ tia cực tím và tia X ở các khu vực này, các nhà khoa học trong nghiên cứu mới phát hiện thêm rằng hậu quả bất lợi của một nước láng giềng AGN đã được phóng đại trong quá khứ. Vi khuẩn trên Trái đất đã tạo ra các màng sinh học để bảo vệ bản thân khỏi các tia cực tím và sự sống ở các khu vực cực tím có thể đã phát triển các kỹ thuật tương tự.
Các nhà nghiên cứu cho biết, các tia X và tia gamma, mà AGN cũng phát ra với số lượng rất lớn, cũng dễ dàng được hấp thụ bởi khí quyển giống như Trái đất và có thể sẽ không ảnh hưởng lớn đến sự sống.
Các nhà khoa học ước tính rằng tác động gây hại của bức xạ AGN có thể sẽ kết thúc sau khoảng 100 năm ánh sáng từ một lỗ đen cỡ Sagittarius A *.
"Nhìn vào những gì chúng ta biết về Trái đất, có nghĩa là có thể các hiệu ứng tích cực dường như được mở rộng trên một khu vực rộng lớn hơn các tác động tiêu cực", Lingam nói với Live Science. "Điều đó thực sự đáng ngạc nhiên."
Lưu ý của biên tập viên: Câu chuyện này đã được cập nhật để nói rằng Dải Ngân hà cách chúng ta khoảng 100.000 năm ánh sáng, chứ không phải 53.000 năm ánh sáng. Ngoài ra, rằng một năm ánh sáng là khoảng 5,9 nghìn tỉ dặm (9,5 nghìn tỷ km), chứ không phải 93 triệu dặm (150 km), đó là chiều dài của 1 đơn vị thiên văn.
