任何星系的中心都是危險的家園。在那裡，超新星爆炸會向附近的行星噴射X射線、伽馬射線和紫外線光子，這些光子會摧毀任何存在的臭氧層。伽馬射線暴會發射更具破壞性的衝擊波，將任何生物圈炸成虛無。甚至與附近恆星的遭遇也會撞擊行星，將它們趕出宜居帶。“我們不認為在銀河系內部千秒差距內生命會很容易，”哈佛-史密森天體物理中心的亞伯拉罕·勒布說。但現在，我們可以將一個比其他所有威脅都更嚴重的威脅新增到列表中：超大質量黑洞。
每個大型星系的中心都存在一個超大質量黑洞，它在年輕時容易發脾氣。儘管許多天文學家推測，當這些龐然大物活躍時，被稱為類星體，可能會對任何附近的行星造成嚴重破壞，但直到現在，還沒有人對這些影響進行定量研究。一項新的研究，釋出在預印本伺服器 arXiv 上並提交給了 皇家天文學會月刊，首次計算表明類星體何時、何地以及如何傷害行星。而且僅配額就高得驚人。勒布和他的博士後研究員約翰·福布斯發現，整個宇宙中一半的行星失去了相當於火星大氣層的質量，10%的行星失去了相當於地球大氣層的質量，0.2%的行星失去了相當於地球海洋的質量——所有這些都僅僅是因為類星體。
儘管眾所周知類星體會產生強風和相對論粒子的噴流，這些本身就可能很危險，但福布斯和勒布只研究了它們的光造成的損害。環繞黑洞的吸積盤，將氣體和塵埃漏斗進去，非常明亮，以至於可以超越其星系中所有恆星的光芒，而這些星系比它們大10萬倍。當光照亮行星的大氣層時，高能光子會將能量傳遞給大氣粒子，使它們獲得足夠的速度完全逃脫行星的引力。來自蘇格蘭聖安德魯斯大學的鄧肯·福根等外部專家很快指出，損失量很大程度上取決於大氣層的組成和行星的質量。他說，這一發現是數百萬塊的三維拼圖中的一塊，但儘管如此，它仍然是至關重要的第一塊。
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如果一顆行星失去了整個大氣層，那麼對任何存在的生命都可能造成毀滅性的後果，因為大氣層在維持液態水的存在方面起著至關重要的作用。它們不僅防止固態冰昇華成蒸汽，還保護行星免受有害輻射的影響，並有助於將地表溫度調節在穩定的範圍內。正是出於這些原因，人們認為火星在數十億年前失去大氣層時失去了孕育地表生命的潛力。但科羅拉多大學博爾德分校的戴夫·布萊恩，他沒有參與這項研究，指出偶爾大氣層的損失實際上可以幫助生命。以地球為例。我們家園的早期大氣層主要由氫氣和氦氣組成——這兩種元素並不是以它們支援生命的能力而聞名的。幸運的是，太陽侵蝕了大氣層，火山以及隨後的有機活動，用今天存在的對生命友好的氣體混合物補充了它。儘管如此，布萊恩認為大氣層的損失只有在極少數情況下才是有益的。大多數情況下，大氣層對生命有利，失去大氣層可能會使行星失去生命。因此，新的發現可能對整個星系中的生命機會有害。
對我們來說幸運的是，銀河系的超大質量黑洞人馬座 A* 並沒有對地球和火星的大氣層造成破壞。福布斯和勒布認為，太陽系受到它與銀河系中心的距離的保護。“我們在這裡地球上有生命並不奇怪，”勒布說。因此，研究結果揭示了所謂的銀河系宜居帶——銀河系周圍最有可能出現生命的區域。通常，這個區域是根據超新星爆炸、伽馬射線暴甚至金屬丰度計算出來的，但從未考慮過與類星體的距離。福根說，過去的模型忽略了最內部的千秒差距，因為天文學家不確定如何考慮超大質量黑洞。他說，他很高興看到新的結果，因為它們將迫使他仔細重新考慮銀河系中心發生的事情。
這項研究不僅著眼於廣闊的宇宙距離中的宜居性，還考察了漫長的宇宙時間尺度。由於超大質量黑洞往往在年輕時發脾氣，因此你越往回看，行星受到的影響可能就越大。“這是我們為什麼在這個時間點存在的另一個有趣的視角，”福根說。“也許有一種跡象表明，宇宙在過去只是不太適合居住，而我們恰好在生命變得相當普遍的時候到達。”因此，較老的行星今天可能更可能是無生命的。這一觀點與傳統的觀點形成鮮明對比，傳統的觀點認為較老的行星是尋找生命的有希望的地方，因為它們更有可能擁有足夠的時間來發展文明，福布斯說。
“這對各地的科幻電影都有影響，”布萊恩說。“我認為你再也不能把你的文明放在銀河系中心了。”再說一遍，一個必須在早期宇宙中倖存超大質量黑洞危害的文明，可能會成為一部電影劇本的素材。