在2014年的电影《星际穿越》中，宇航员们探索围绕超大质量黑洞运行的行星，寻找人类生命的潜在家园。根据爱因斯坦的广义相对论，超大质量黑洞会扭曲周围的时空，电影中至少有一颗名为米勒的行星，经历着时间流逝变慢的效应。宇航员们在行星上度过的一小时，在黑洞影响范围之外就过去了几年。
根据发布在预印本服务器arXiv上的一篇新论文，时间偏移将极大地影响靠近超大质量黑洞的行星是否能够支持生命。广义相对论的时间扭曲不仅影响时间的流逝，还会影响到达行星的光线类型，这对那里的任何生命都具有重要意义。
该论文的作者杰里米·施尼特曼表示，尽管宜居行星围绕超大质量黑洞运行的可能性尚不清楚，但这类思想实验有助于我们更好地理解宇宙。
“有点异想天开，有点半开玩笑，”NASA戈达德空间飞行中心的天体物理学家施尼特曼说。“但它帮助我们思考宇宙运作的方式。所以即使真的不存在围绕黑洞运行的行星，思考一下也很有趣。”
一种新型“宜居带”
当天文学家想到潜在的地外生命时，他们常常会定义行星系统中的“宜居带”，即条件可能支持生命存在的区域。这些区域通常标示出行星系统中可能存在液态水的温度范围，这取决于多种因素，包括系统恒星发出的光量以及行星距离恒星的远近。
施尼特曼说，围绕超大质量黑洞定义宜居带也是可能的——如果存在围绕这些类型黑洞运行的行星的话。然而，任何此类行星的光线和热量将来自太阳以外的其他来源。
例如，这些黑洞可能拥有吸积盘，即聚集在超大质量黑洞周围炽热的气体和物质光环。这些盘可以非常明亮，并为绕行星提供光线，尽管它可能与地球上的阳光截然不同。
蓝色星球
当施尼特曼观看《星际穿越》时，行星上的时间扭曲让他开始思考行星在超大质量黑洞附近可能经历的其他效应。他意识到，减缓行星上时间流逝的效应也会将它接收到的周围空间的光线转移到更高的能量。
这种被称为“蓝移”的效应，可能会使靠近黑洞的行星接收到的光线更加危险。入射光将被放大到更高的频率，包括紫外线范围。暴露在这种高能辐射下会损害生物细胞，因此离超大质量黑洞太近的行星可能不适合我们所知的生命生存。
“时间确实影响着我们周围的一切，”施尼特曼说。“不仅仅是我们对现实的感知，如果你愿意这么说的话，它实际上改变了现实，改变了蓝移。当时间以不同的速率运行时，它真的会让一切变得非常、非常不同。”
