Галаксије су сабласна места.
Сам свемир је довољно застрашујући – таман, огроман, хладан и празан – али галаксије имају разне врсте застрашујућих звери које вребају унутра. Већина ових астрофизичких чудовишта су звезде са различитим проблемима у понашању, као што су експлозивне супернове или смешно моћни (и бурни) магнетари. Приближавање једном од ових звезданих напада бијеса гарантује веома лоше време.
Поврх тога, саме галаксије могу бити застрашујуће. У недавној колумни Тхе Универсе писао сам о посебно гадним космичким ноћним морама које се називају активне галаксије. Видите, све велике галаксије имају супермасивну црну рупу која прогања њихово срце, а неке од ових црних рупа имају милијарде пута већу масу од Сунца. Ако материја пада у једну од ових црних рупа великом брзином, тај упадни материјал се загрева до застрашујућих температура и избацује високоенергетско зрачење. Ово такође покреће интензивне ветрове субатомских честица које одлазе великом брзином да би изазвале пустош око галактичког језгра. Све је то довољно лоше, али окретање црне рупе такође може покренути двоструке зраке материје зване млазнице које могу вриштати по свемиру попут зрака смрти, кувајући све на свом путу хиљадама светлосних година.
О подршци научном новинарству
Ако уживате у овом чланку, размислите о томе да подржите наше награђивано новинарство претплата. Куповином претплате помажете да се обезбеди будућност упечатљивих прича о открићима и идејама које данас обликују наш свет.
Ово не звучи као добро окружење! Након што је чланак објављен, добио сам доста упита од читалаца који су постављали нека узнемирујућа питања: Колико је опасно живети у активној галаксији — и да ли је Млечни пут?
Као и обично, одговор је: зависи. Супермасивна црна рупа Млечног пута, названа Сгр А*, изгледа да је тренутно прилично смирена, али не знамо колико је наша галаксија била активна у младости. Међутим, можемо видети одјеке претходних догађаја око галактичког центра; од срца Млечног пута протежу се два огромна мехура врелог гаса који меко сијају гама зрацима. Нејасно је да ли ове мехуриће, зване Ферми мехурићи, одува неки ветар материјала из Сгр А* након ужине или је прасак формирања звезда створио довољно звезда велике масе да избаци ветрове који шире гас.
А што се тиче фундаменталнијег питања опасности од активних галаксија, ово није добро проучено, али сам пронашао неколико радова који су се бавили тим под ограниченим околностима. Резултати, што није превише изненађујуће, показују да су два најважнија фактора колико је активна галаксија моћна и колико сте удаљени од ње.
У екстремним случајевима, чак ни боравак изван активне галаксије неће вас заштитити. Најбољи пример за то је галактички пар 3Ц321, где млаз једне од галаксија удара у другу удаљену око 20.000 светлосних година. Бити на путу свом том високоенергетском зрачењу мора да је грубо, али удар млаза такође узрокује колапс облака гаса у другој галаксији, што изазива формирање звезда. То, пак, значи стварање многих звезда велике масе, које експлодирају као супернове за само неколико милиона година.
Мишљења се разликују о томе колико планета може бити близу звезде која експлодира и преживети, али неколико стотина светлосних година је конзервативна процена. На галактичкој скали, то је веома близу, тако да је у просеку мало вероватно да ће погодити било који одређени свет. А опет, на галактичким скалама, неколико милиона година је тренутак, тако да би све те супернове изазване млазом детонирале скоро истовремено — што не може бити добро ни за један свет у општој близини. Саветовао бих вам да се држите даље од млазњака.
Шта је са осталим ефектима? Ветар субатомских честица је проблем – заправо два проблема. Један је да ако ветар удари у планету као што је Земља, може да депонује енергију у атмосфери, загревајући је. Ово узрокује ширење ваздуха, што га чини склонијим губитку у свемиру. Други је да када те честице ударе у атмосферу, оне могу покренути неколико различитих врста хемијских реакција, укључујући стварање азотних оксида, главних компоненти смога. Ово има неколико ефеката, али један од најштетнијих је тај што смог уништава озон, молекул састављен од три атома кисеоника. Озон апсорбује енергичну ултраљубичасту светлост звезде домаћина која иначе може доћи до површине и бити штетна по живот.
У раду објављеном раније ове године у Месечна обавештења Краљевског астрономског друштва, тим астронома је моделирао ова два ефекта из активне галаксије. Истраживачи су прво претпоставили да галаксија има црну рупу сличну Сгр А* нашег Млечног пута, са масом од четири милиона сунаца. Затим су израчунали енергију ветра, откривши да он може да еродира атмосферу света налик Земљи на удаљености од чак 1.300 светлосних година — или само да уништи озон планете ако се налази унутар око 3.000 светлосних година. Ово би могло изгледати као забрињавајуће велике удаљености, али Млечни пут је 60.000 светлосних година у радијусу, а наш соларни систем је удаљен око 26.000 светлосних година од центра, тако да смо безбедни од гадних ветрова.
То је лепо. Чак и ако би неки догађај избацио много материјала у нашу локалну супермасивну црну рупу, добили бисмо светлосни шоу, али би требало да преживимо.
Међутим, није свака галаксија те среће. Сгр А* је заправо лаган за галаксије наше величине, а многе галаксије имају супермасивне црне рупе које су далеко веће — довољно велике, кажу истраживачи, да их потенцијално стерилишу читава галаксија када избијају активношћу. То ме радује што је наша локална звер мала.
Још један рад, објављен 2022. године у Астрофизички часопис, посматрали ефекте ултраљубичастог зрачења на настањивост галаксије. Занимљиво је оно што су аутори открили: УВ зрачење које избија из активне галаксије би заправо могло промовисати раст заштитног озона у атмосфери планете, под претпоставком да има довољно кисеоника да га направи. Дакле, чудно, активна галаксија може ојачати услове за живот, барем у овим веома уским околностима.
Слично као и релативно локализоване опасности од супернова, међутим, „мртва зона“ УВ зрачења било које супермасивне црне рупе би и даље била углавном ограничена на галактичко језгро и тако би утицала само на мали проценат свих звезда. У спиралној галаксији попут наше, која има раван диск испуњен непрозирном прашином која апсорбује УВ зраке, ефекти би били у суштини нули за планету попут Земље која је била уграђена у спољна предграђа диска.
Ово поставља питање колико је уопште наша галаксија насељива. Ово је заправо проучавано, али опет се закључци разликују. Рани покушај овог из 2004. открио је да постоји „галактичка настањива зона“, аналогна оној око звезда, у којој је могуће да настане живот. У преблизу центру, има превише звезда које експлодирају рано. (Плус, млађе галаксије имају тенденцију да буду активније.) Превише удаљене, звезде имају тенденцију да буду престаре, осиромашене тешким елементима, као што су гвожђе и угљеник, који су потребни за живот какав познајемо. Овај почетни рад скицирао је галактичку настањиву зону која се протеже од око 22.000 до 30.000 светлосних година од центра – то јест, у суштини управо тамо где смо ми. Али каснија истраживања су то проширила; један тим астронома открио је да регион Млечног пута који је погодан за живот досеже од скоро 7.000 до више од 40.000 светлосних година, дубоко у проширеном диску наше галаксије.
Ипак, питам се — и бринем — о томе које будуће могућности нас очекују. Ако се огромна галаксија Андромеда судари са Млечним путем, што би се могло догодити за неколико милијарди година, много материје би могло бити бачено у Сгр А*, као и много масивнија црна рупа у Андромедином центру. Ово би могло да васкрсне обе као активне галаксије на кратко време. Било која планета која се налази у кругу од неколико хиљада светлосних година од језгра било које друге може бити у тешкој вожњи.
У сваком случају, све ово је језив подсетник да нас универзум толерише, али не мора нужно да одржава стабилно окружење за живот. Ако вам је потребно да осетите хладноћу низ кичму на Ноћ вештица, онда баците поглед на тамно небо док сте напољу. Загледајте се у злокобни сјај Млечног пута и запитајте се колико је наша галаксија заиста добродошла.
