Kan ett stort svart hål vara anledningen till livet på Jorden

 

När gas strömmar in mot ett svart hål virvlar det som vatten som är på väg ner i en golvbrunn. När gasen närmar sig en bråkdel av ljusets hastighet vid den innersta stabila cirkulära banan (ISCO) runt det svarta hålet värms den upp genom att gnuggas mot sig själv genom turbulent viskositet.

Resultatet blir att gasen lyser starkt och det gör att ungefär en tiondel försvinner bort i ett sken som överstiger storleken av den totala luminositeten från stjärnorna i  galaxen. Den höga matningshastigheten gör kvasarer synliga hela vägen ut till kanten av det synliga universum.  En kvasar är en extremt ljusstark och avlägsen aktiv galaxkärna. Den överglänser sin värdgalax så mycket att galaxen svårligen kan observeras.

2020  tilldelades Nobelpriset i fysik Andrea Ghez och Reinhard Genzel för de avgörande bevis på att ett svart hål om än utsvultet för närvarande lurar också i centrum av vår egen galax Vintergatan . Detta monster som väger fyra miljoner solar är vilande just nu och glödande som en svag radiokälla i riktning mot stjärnbilden Skytten där centrum av Vintergatan finns och det svarta hålet  Sagittarius A* (förkortat SgrA *) vilket är en miljard gånger svagare i ljusstyrka än det skulle ha varit om det hade matas så generöst som en kvasar.

Även om SgrA * är svagt lysande just nu har vi ledtrådar som visar att det måste ha upplevt episoder av kraftig utfodring i det förflutna och då var en kvasar. Detta är inte överraskande med tanke på att gasmoln hela tiden rör sig därute och förr eller senare  närmar sig  galaktiska centrum eller att en stjärna som passerar inom tio gånger horisonten i skalan  SgrA * (vilket motsvarar ungefär jorden-solen avståndet). När detta möte sker kommer det att få till följd att den starka gravitationens tidvatteneffekt förvandlas till en ström av gas som utlöser en kvasarliknande flare.

På den nuvarande platsen där vi finns med vårt solsystem är vi skyddade för utbrott från centrum av galaxen eller utkast från SgrA *. Emellertid indikerar nya studier att vår sol kom till mycket närmre  galaxens kärna och att solen då bombarderades av ultraviolett stålning från det svarta hålet under ett av dessa kvasartillstånd.

Exponeringen för tidigare XUV-bloss från SgrA* på närmare avstånd  kan ha skadat komplext liv under jordens tidiga utveckling. Detta kan förklara varför syrenivån i jordens atmosfär steg till sin för närvarande höga nivå först efter två miljarder år efter sitt bildande. Något som inte kunde ske förrän solsystemet kommit tillräckligt långt bort från SgrA *.

I samarbete med Manasvi Lingam forskare vid Hareard university utforskas just nu detta möjliga samband mellan livet och solens migration bort från Vintergatans centrum. Då stjärnornas ålder nära SgrA* är mindre än en procent av Vintergatans ålder måste stora anhopningsepisoder från störningar av gasmoln ha inträffat minst hundra gånger runt SgrA*, baserat på copernican-principen 

Den nuvarande tiden är inte speciell. Faktum är att ett par gigantiska blubbar av het gas, som kallas Fermi bubbles  observerats komma från det galaxens centrum längs rotationsaxeln i Vintergatan vilket innebär att  den senaste  accretionepisoden runt SgrA * kan ha drivit iväg dessa bubblor. Teoretiska beräkningar innebär att förutom störningar av massiva gasmoln och enskilda stjärnor  i närheten av det svarta hålet blir tidsmässigt störda en gång vart tionde tusen år enligt databeräkningar. Den intensiva utfodringen från de resulterande skräpströmmarna kan leda till de ljusaste blossen från SgrA* (starkt ljussken). Sådana tidvattenstörningar av händelser vid stjärnor har observeras i andra galaxer.

Traditionellt ansågs solen vara den enda astronomiska ljuskällan som påverkade livet på jorden. Men det är också möjligt att det svarta hålet, SgrA * spelade en viktig roll i att forma historien av markbundet liv på jorden.

Bild från vikipedia på en  Sagittarius A* (mitten) med två inringade ljusreflektioner från en  explosion som inträffade 2000.