超大質量黑洞周圍鐵定寸草不生?我們可能錯過了另一種適居帶

作者 | 發布日期 2019 年 07 月 24 日 18:19 | 分類 天文 follow us in feedly


當科學家在尋找系外生命時,目光往往最先投向恆星系統的適居帶。然而哈佛大學科學家最近提出了顛覆想像的新見解:在充滿輻射的超大質量黑洞周圍,也可能出現適居行星,那些輻射不只不會剝離行星大氣,反而將分子分解成生命所需的化合物。

在某些星系的中心有著全宇宙最亮光源,稱為活躍星系核(Active galactic nucleus,AGN),一般即指超大質量黑洞,而圍繞黑洞旋轉的物質吸積盤所發出之電磁輻射,可以從無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外光、X 射線、γ 射線到伽瑪射線波段觀測到,光度比整個宿主星系還高。

按一般認知,這些輻射應該會剝離附近所有行星的大氣層,導致黑洞周圍有如「死亡區域」,不可能存在任何系外生命,以前研究曾發現,銀河系中心的超大質量黑洞人馬座 A* 周圍 3,200 光年內,X 射線和紫外線可以把任何類地行星的大氣剝得一乾二淨。

然而哈佛大學科學家 Manasvi Lingam 領導的新研究,正在挑戰這項自 1980 年代以來的假設。

科學家重新審視了超大質量黑洞附近區域的紫外線和 X 射線輻射負面影響,發現不良後果在過去被誇大了,想想地球上的細菌已經進化出生物膜來保護自己免受紫外線照射傷害,那些生活在紫外線輻射量較高地區的生命當然也可能自我進化;而 X 射線和伽馬射線容易被類似地球的大氣吸收,不用擔心。

團隊的模型表明,如果一顆類地行星的大氣層比地球大氣還厚,那麼它就有機會在「超大質量黑洞的適居帶」生存,那些對地球而言超量的紫外線輻射,對這些行星來說剛剛好:它們的大氣層不會被剝離,並且輻射可以破壞分子形成蛋白質、脂質和 DNA 所需的化合物,甚至能促進光合作用,這對一顆沒有家的星際行星(註)來說尤為重要。

之前研究認為,人馬座 A* 會讓周圍 3,200 光年內寸草不生,但新研究認為死亡區域只有 100 光年範圍內。也許下次,天文學家可以試試尋找超大質量黑洞附近的行星?新論文發表在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)期刊。

註:星際行星又稱流浪行星,是指不屬於任何恆星系統、或只圍繞著星系運轉的單顆行星。

(首圖來源:NASA

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