Мы можем спорить о том, следует ли считать Большой взрыв взрывом, или он произошел “во Вселенной”. Именно расширение пространства-времени и есть Вселенная. В любом случае, астрономы обнаружили то, что, по их мнению, является самым крупным взрывом (по крайней мере, обнаруженным на данный момент) со времен большого взрыва – в скоплении галактик Змееносец, в 390 миллионах световых лет от нас. По сути, взрыв представляет собой пузырь диаметром с 15 галактик Млечного Пути – около 1,5 миллионов световых лет. Это в пять раз больше, чем у предыдущего рекордсмена.
Астрономы впервые заподозрили, что что-то происходит, когда обнаружили большой рентгеновский пузырь. Они сообщают:
Он был обнаружен на рентгеновском снимке “Чандры” Вернером и его коллегами, которые рассматривали возможность того, что это граница надутого AGN пузыря, расположенного за пределами ядра, но отвергли эту возможность, поскольку для этого требовался слишком мощный выброс AGN.
AGN – это активные ядра галактик, подробнее об этом ниже. Сначала ученые не обратили на это внимания, потому что оно было слишком большим, но затем они провели радиолокационные наблюдения и обнаружили идентичный радиопузырь, подтвердив, что это были настоящие остатки древнего взрыва, произошедшего вокруг AGN. Итак, что же здесь происходит?
Ну, астрономы не уверены. Они не знают точно, что могло вызвать какое-то событие с высокой энергией. Но давайте немного расскажем о сверхмассивных черных дырах (AGN) – это сверхмассивные черные дыры (SMBH) в центрах галактик. Они есть в большинстве галактик, включая нашу собственную. Но некоторые сверхмассивные черные дыры более массивны, чем другие, и их масса достигает миллиардов солнечных масс. Что еще более важно для их активности, некоторые из черных дыр питаются, а это означает, что газ и пыль активно циркулируют вокруг горизонта событий, образуя аккреционный диск, а затем погружаясь в невероятный гравитационный колодец черной дыры. Вся эта гравитация представляет собой невообразимое количество энергии, и когда газ и пыль попадают внутрь, они вращаются с релятивистскими скоростями, близкими к скорости света.
Температура всего этого газа и пыли также составляет миллионы Кельвинов. Нагретый газ испускает излучение в радио-, микроволновом, инфракрасном, оптическом, ультрафиолетовом (УФ), рентгеновском и гамма-диапазонах волн. Более того, поскольку он вращается так быстро, любые заряженные частицы будут генерировать мощное магнитное поле, которое затем испускает струи гамма-лучей в противоположных направлениях на полюсах. Таким образом, в плоскости SMBH находится диск из горячего материала, а на полюсах – струи гамма-лучей. Существуют различные типы сверхновых звезд, но астрономы считают, что все они представляют собой одно и то же явление, описанное здесь, просто наблюдаемое под разными углами и в разных условиях (например, независимо от того, просвечивают ли они сквозь облако пыли или нет).
Сверхновые звезды – самые энергичные объекты во Вселенной. Так что вполне логично, что, когда мы обнаруживаем самый мощный взрыв во Вселенной, в нем участвует AGN, и в данном случае это так. Чего мы точно не знаем, так это того, что произошло с этим SMBH, чтобы вызвать такой всплеск энергии. По сути – следите за обновлениями. Астрономы направят большие радиотелескопы в сторону Змееносца, чтобы собрать больше информации.
У меня возник еще один вопрос: как все это повлияет на жизнь? Уничтожил ли этот взрыв все живое в скоплении галактик Змееносец? Уничтожение всего живого даже в одной галактике – колоссальная трагедия. Это был замедленный взрыв, происходивший в течение сотен миллионов лет, но для каждой затронутой планеты это была бы мгновенная гибель, когда на нее обрушился бы волновой фронт электромагнитного излучения. Я не знаю, так ли это на самом деле, и я не видел никаких предположений по этому поводу, поэтому мне придется как-нибудь спросить астронома. Но я очень беспокоюсь за змееносцев.
Это подводит меня к другому вопросу – какие последствия для жизни могут иметь AGN в целом? Здесь я нашел статью, непосредственно посвященную этому вопросу. Ученые из Гарвардского университета Манасви Лингам, Идан Гинзбург и Шмуэль Биали написали статью, в которой доказывают, что суммарный эффект AGNs положительно влияет на жизнь, что поначалу меня удивило. “Зона поражения” всего этого излучения составляет всего около 100 световых лет. Диаметр нашего Млечного Пути составляет около 100 000 световых лет, так что радиус в центре очень мал. Кроме того, на расстоянии около 100-150 световых лет от нас ультрафиолетовое излучение AGN действительно было бы полезным для жизни, обеспечивая энергию для фотосинтеза и, возможно, способствуя ускорению химических реакций. Тем не менее, это крошечный радиус по сравнению с галактикой. Большая часть галактики (и я предполагаю, что это означает, что она не находится в прямой видимости лучей гамма-излучения, исходящих от полюсов) не будет подвержена влиянию AGN в центре. Таким образом, в основном она нейтральна для жизни, но, возможно, имеет небольшой положительный эффект.
Однако был один аспект, который заинтриговал меня еще больше – как насчет планет-изгоев? Планета-изгой – это планета, которая была выброшена из своей звездной системы и теперь скитается в межзвездном пространстве без родительской звезды. Оценки количества планет-изгоев сильно различаются, но на каждую звезду в нашей галактике приходится до 100 000 планет размером с Плутон. Подумайте об этом – в нашей галактике около 250 миллиардов звезд, так что это будет 2,5 х 10 ^ 16 планет-изгоев. Возможно ли, что на какой-либо из этих планет-изгоев есть жизнь? Как это может сработать?
Некоторые планеты, возможно, все еще горячие из-за столкновений, которые привели к их образованию, и распада радиоактивных материалов в их коре. Загляните достаточно глубоко в Землю, и там быстро станет по-настоящему жарко. В определенных зонах многих из этих планет-изгоев может быть достаточно тепла, чтобы поддерживать воду в жидком состоянии, а химические процессы могут поддерживать жизнь без света. Некоторые планеты-изгои также могут быть газовыми гигантами, такими как Юпитер, с большими лунами. Возможно, такая луна могла бы нагреваться приливными силами или магнитными полями, и на ней снова была бы жидкая вода и химические процессы, необходимые для жизни. Возможно даже, что на планетах-изгоях больше жизни, чем на планетах, вращающихся вокруг звезд. Темная жизнь может быть правилом, а мы – исключением.
Но статья о AGN и жизни раскрывает другую возможность – в зоне радиусом около 50 световых лет ультрафиолетовое излучение AGN может быть достаточно ярким, чтобы поддерживать фотосинтез. Следовательно, на планетах-изгоях в этой зоне, а их должно быть много, может существовать фотосинтезирующая жизнь. Таким образом, центр галактики будет действовать как их солнце.
Для обнаружения экзопланет был использован метод микролинзирования, основанный на влиянии массы на свет в рамках общей теории относительности. На данный момент с помощью микролинзирования было обнаружено 14 планет, связанных с родительской звездой, и 10 планет-изгоев. Этого обзора недостаточно для получения какой-либо статистики, и мы в основном изучали окрестности других звезд. Если мы проведем тщательное обследование даже небольшого участка неба в поисках экзопланет-изгоев с помощью микролинзирования, мы сможем получить более точную оценку их количества.
Наконец, я думаю, что все это – неиспользованный ресурс для научной фантастики. Я не знаю ни одной научно-фантастической истории, действие которой происходило бы на планете-изгое (я уверен, что они есть, учитывая количество литературы, но ни одна из них не попала в поле моего зрения). Если вы знаете что-то подобное, дайте мне знать в комментариях.
Общая картина такова, что Вселенная становится все более странной, чем больше мы ее изучаем. Наше представление о том, что является “типичным”, основано на нашем крайне ограниченном примере одной планеты в одной солнечной системе в одной части одной галактики. Но там есть много странных и крутых вещей.
