Les trous noirs sont des moteurs de destruction à l'échelle cosmique, mais ils peuvent aussi être les porteurs de vie. De nouvelles recherches sur les trous noirs supermassifs suggèrent que le rayonnement qu'ils émettent lors des frénésies alimentaires peut créer des blocs de construction biomoléculaires et même alimenter la photosynthèse.
Le résultat? Beaucoup plus de mondes parcourant la Voie lactée et au-delà pourraient convenir à la vie, ont spéculé les chercheurs.
Pour leur nouvelle étude, publiée le 24 mai dans l'Astrophysical Journal, les scientifiques ont créé des modèles informatiques pour examiner les disques rayonnants de gaz et de poussière appelés noyaux galactiques actifs, ou AGN, qui tourbillonnent autour de trous noirs supermassifs. Parmi les objets les plus brillants de l'univers, l'AGN se forme lorsque la gravité d'un trou noir lie la matière. Comme cette matière tourbillonne autour d'un trou noir, elle libère des quantités incroyables de lumière et de rayonnement.
Depuis le début des années 80, les scientifiques soupçonnent que ce rayonnement créerait une zone morte autour d'un AGN. Certains chercheurs ont même proposé qu'un tel AGN pourrait expliquer pourquoi nous n'avons vu aucune vie extraterrestre complexe vers le centre de la Voie lactée. Notre galaxie a un trou noir monstrueux en son centre, appelé Sagittaire A *. Des études antérieures ont montré que dans les 3 200 années-lumière d'un AGN de taille A * du Sagittaire, les rayons X et la lumière ultraviolette pouvaient dépouiller l'atmosphère des planètes semblables à la Terre. (La Voie lactée s'étend sur près de 100 000 années-lumière.)
"Les gens ont surtout parlé des effets néfastes", a déclaré à Live Science Manasvi Lingam, auteur principal de l'étude et astronome à l'Université de Harvard. "Nous voulions réexaminer à quel point le préjudice est… et nous demander s'il y avait des points positifs."
Les modèles des chercheurs suggèrent que des mondes avec des atmosphères plus épaisses que la Terre ou suffisamment éloignés d'un AGN pour conserver leur atmosphère pourraient encore avoir une chance d'accueillir la vie. À certaines distances, il existe une zone galactique Boucle d'or qui reçoit juste la bonne quantité de rayonnement ultraviolet.
À ce niveau de rayonnement, l'atmosphère ne serait pas éliminée, mais le rayonnement pourrait briser les molécules, créant des composés nécessaires à la construction des protéines, des lipides et de l'ADN - les pierres angulaires de la vie, du moins comme nous le savons. Pour un trou noir de la taille du Sagittaire A *, la région de Boucle d'or s'étendrait à environ 140 années-lumière du centre du trou noir, où 1 année-lumière équivaut à 5,9 billions de milles (9,5 billions de kilomètres).
Les scientifiques ont également examiné les effets du rayonnement sur la photosynthèse, le processus par lequel la plupart des plantes utilisent l'énergie solaire pour créer des sucres. Et AGN émet d'énormes quantités de cet ingrédient clé - la lumière. Cela serait particulièrement important pour les plantes sur des planètes flottantes, qui n'ont pas d'étoile hôte à proximité pour fournir une source de lumière. Les astronomes ont estimé qu'il pourrait y avoir environ 1 milliard de telles planètes voyous dérivant dans la zone Boucle d'or d'une galaxie semblable à la Voie lactée, selon Manasvi.
Calculant la zone sur laquelle AGN pourrait alimenter la photosynthèse, les scientifiques ont découvert que de grandes portions de galaxies, en particulier celles avec des trous noirs supermassifs, pourraient avoir une photosynthèse alimentée par AGN. Pour une galaxie similaire à la nôtre, cette région s'étendrait à environ 1100 années-lumière du centre de la galaxie. Dans les petites galaxies denses appelées naines ultracompactes, plus de la moitié de la galaxie pourrait résider dans cette zone photosynthétique.
En jetant un regard neuf sur les effets négatifs des rayons ultraviolets et des rayons X dans ces zones, les scientifiques de la nouvelle étude ont en outre constaté que les conséquences néfastes d'un voisin AGN ont été exagérées dans le passé. Les bactéries sur Terre ont créé des biofilms pour se protéger des rayons ultraviolets, et la vie dans les zones ultra-violettes aurait pu développer des techniques similaires.
Les rayons X et les rayons gamma, que les AGN vomissent également en quantités énormes, sont également facilement absorbés par les atmosphères semblables à la Terre et n'auraient probablement pas une grande influence sur la vie, ont déclaré les chercheurs.
Les scientifiques ont estimé que les effets dommageables du rayonnement AGN se termineraient probablement à environ 100 années-lumière d'un trou noir de taille A * du Sagittaire.
"En regardant ce que nous savons sur la Terre, cela suggère que les effets positifs semblent peut-être s'étendre sur une plus grande région que les effets négatifs", a déclaré Lingam à Live Science. "C'était vraiment surprenant."
Note de l'éditeur: Cette histoire a été mise à jour pour dire que la Voie lactée est d'environ 100 000 années-lumière, et non de 53 000 années-lumière. En outre, cette année-lumière équivaut à environ 5,9 trillions de miles (9,5 trillions de km), et non à 93 millions de miles (150 km), ce qui correspond à la longueur d'une unité astronomique.
