Jos gamma-säteilypurske on liian lähellä ympäristöä, jolla on monimutkaista elämää, se saattaa tuomitsemaan tuon elämän. Mutta voivatko GRB: t olla syy siihen, että emme ole vielä löytäneet todisteita muista sivilisaatioista kosmossa? Auttaa vastaamaan suureen kysymykseen "missä kaikki ovat?" fyysikot Espanjasta ja Israelista ovat kaventaneet ajanjaksoa ja avaruusalueita, joilla monimutkainen elämä voisi jatkua ja GRB: n aiheuttama alhainen sukupuuttoon vaara.
GRB: t ovat joitain kataklysmisimpiä tapahtumia maailmankaikkeudessa. Astrofysiikot ovat hämmästyneitä voimakkuudestaan, ja jotkut niistä voivat ohittaa koko maailmankaikkeuden lyhyinä hetkinä. Toistaiseksi he ovat pysyneet uskomattomina kaukaisina tapahtumina. Mutta uudessa lehdessä fyysikot ovat punnittaneet kuinka GRB: t voisivat rajoittaa missä ja milloin elämä voisi jatkua ja kehittyä mahdollisesti älykkääksi elämäksi.
Lehtijulkaisussaan julkaisusta "GRB: n roolista elämän sukupuuttoon maailmankaikkeudessa" julkaistaan tiede, Tohtori Piran heprealaisesta yliopistosta ja tohtori Jimenez Barcelonan yliopistosta pohtivat ensin sitä, mitä tiedetään gammasäteen purskeista. Tähtien ja galaksien metallisuus kokonaisuutena liittyy suoraan GRB: n taajuuteen. Metallisuus on vedyn ja heliumin ulkopuolella olevien elementtien runsaus tähtiä tai kokonaisia galakseja. Enemmän metalleja vähentää GRB-kappaleiden taajuutta. Galaksit, joilla on alhainen metallisisältö, ovat alttiimpia suuremmalle GRB-taajuudelle. Tutkijat viittasivat aikaisempaan työhönsä, että havaintotiedot ovat osoittaneet, että GRB: t eivät yleensä liity galaksin tähtien muodostumisnopeuteen; Tähtien, myös massiivisten, muodostaminen ei ole merkittävin tekijä GRB: n lisääntyneellä taajuudella.
Kuten kohtalolla olisi, elämme korkean metallipitoisuuden omaavassa galaksissa - Linnunradalla. Piran ja Jimenez osoittavat, että GRB: n esiintymistiheys Linnunradalla on alhaisempi käytettävissä olevien uusimpien tietojen perusteella. Se on hyvä uutinen. Merkittävämpi on aurinkokunnan sijoittaminen Linnunradan tai mihin tahansa galaksiin.
Lehdessä todetaan, että todennäköisyys on 50% tappava GRB on tapahtunut lähellä Maata viimeisen 500 miljoonan vuoden aikana. Jos tähtijärjestelmä on 13 000 valovuoden sisällä (4 kilosersekkiä) galaktisen keskuksen välillä, kertoimet nousevat 95%: iin. Käytännössä tämä tekee kaikkien galaktikoiden tiheimmistä alueista liian alttiita GRB: ille, jotta monimutkainen elämä voi jatkua.
Maa sijaitsee 8,3 kilosersekin (27 000 valovuotta) päässä galaktisesta keskuksesta, ja myös astrofysiikan tutkijat päättelevät, että tappavan GRB: n mahdollisuudet 500 miljoonan vuoden aikana eivät putoa alle 50%: iin, ennen kuin yli 10 kilosersekkiä ( 32 000 valovuotta). Joten Maan kertoimet eivät ole olleet suotuisimpia, mutta ilmeisesti riittäviä. Tähtijärjestelmät kauempana keskustasta ovat turvallisempia paikkoja elämän etenemiselle ja kehittymiselle. Vain suurten galaksien syrjäiset matalan tähden tiheyden alueet pitävät elämän pois haittojen tavasta gammasäteen purskeilla.
Artikkelissa jatketaan kuvaamalla heidän arvio GRB: n vaikutuksesta koko maailmankaikkeudessa. He väittävät, että vain noin 10 prosentilla galakseista on elämää edistävä ympäristö, kun GRB-tapahtumat ovat huolenaiheita. Aikaisemman työn ja uusien tietojen perusteella galaksien (niiden tähdet) piti saavuttaa 30%: n metallipitoisuus Auringon säteilystä, ja galaksien piti olla halkaisijaltaan vähintään 4 kilo-parsia (13 000 valovuotta) vähentääkseen tappavat GRB: t. Yksinkertainen elämä voisi selviytyä toistuvista GRB: stä. Korkeampiin elämänmuotoihin pääseminen toistuvasti lopettaisi joukkotutkimukset.
Piranin ja Jimenezin teokset paljastavat myös suhteen kosmologiseen vakioon. Kauempana ajanjaksona, metallien metallisuus tähteissä oli alhaisempaa. Vasta galaksien sukupolvien jälkeen - miljardeja vuosia - on galakseihin rakentunut raskaampia elementtejä. He päättelevät, että monimutkainen elämä, kuten maan päällä - hyytelökaloista ihmisiin - ei olisi voinut kehittyä varhaisessa universumissa ennen Z> 0,5, kosmologinen punainen muutos, joka vastasi ~ 5 miljardia vuotta sitten tai kauemmin. Analyysi osoittaa myös, että 95 prosentilla on mahdollisuus, että maapallolla on ollut tappava GRB viimeisen 5 miljardin vuoden aikana.
Kysymys siitä, millainen vaikutus läheisellä GRB: llä voi olla elämään, on esitetty vuosikymmenien ajan. Columbia-yliopiston tohtori Malvin Ruderman pohti vuonna 1974 läheisen supernovan vaikutuksia maan otsonikerrokseen ja maanpäälliseen elämään. Hänen ja sitä seuraavien töidensä perusteella on todettu, että kosmiset säteet johtavat otsonikerroksen ehtymiseen, pintaan pääsevän aurinko-ultraviolettisäteilyn kaksinkertaistumiseen, maan ilmastojäähtymiseen ja biologisiin järjestelmiin vaikuttavan NOx: n ja sateen lisääntymiseen. Ei kaunis kuva. Otsonikerroksen menetys johtaisi ilmakehän muutosten dominovaikutukseen ja säteilyaltistukseen, mikä johtaisi ekosysteemien romahtamiseen. GRB: tä pidetään todennäköisimmänä massan sukupuuttoon sukupolvien sukupuuttoon Ordovicin jakson lopussa, 450 miljoonaa vuotta sitten; tämän ja useiden muiden joukkotuhojen poistotapahtumien syistä maan historiassa on edelleen jäljellä paljon.
Artikkelissa keskitytään siihen, mitä pidetään pitkä GRB: t - lGRB: t - kestävät useita sekunteja toisin kuinlyhyt GRB: t, jotka kestävät vain sekunnin tai vähemmän. Pitkien GRB: n uskotaan johtuvan massiivisten tähtien romahtamisesta, kuten nähdään supernovoissa, kun taas sGRB: t ovat peräisin neutronitähtien tai mustien reikien törmäyksestä. Syistä on edelleen epävarmuutta, mutta pidemmät GRB-päästöt vapauttavat paljon enemmän energiaa ja ovat vaarallisimpia monimutkaisessa elämässä eläville ekosysteemeille.
Paperi rajoittaa aikaa ja tilaa, jota monimutkaiselle elämälle on mahdollista kehittää maailmankaikkeudessa. Yli maailmankaikkeuden iän, noin 14 miljardia vuotta, vain viimeiset 5 miljardia vuotta ovat olleet omiaan luomaan monimutkaista elämää. Lisäksi vain 10% galakseista viimeisen 5 miljardin vuoden aikana tarjosi tällaisen ympäristön. Ja vain suurempien galaksien sisällä vain syrjäisillä alueilla oli turvalliset etäisyydet, joita tarvitaan tappavan altistumisen välttämiseksi gammasäteilypurskeella.
Tämä työ paljastaa, kuinka hyvin aurinkokuntamme sopii ihanteellisiin olosuhteisiin, jotta monimutkainen elämä voi kehittyä. Seisomme melko hyvällä etäisyydellä Linnunradan galaktisesta keskustasta. Aurinkokuntamme ikä, noin 4,6 miljardia vuotta, on ajoissa 5 miljardin vuoden turvallisella alueella. Monille muille tähtijärjestelmille huolimatta siitä, kuinka monta pidetään nykyään olemassa kaikkialla maailmankaikkeudessa - 100 miljardia Linnunradalla, biljoonaa kaikkialla maailmankaikkeudessa - yksinkertainen on todennäköisesti GRB: n aiheuttama elämäntapa. Tämä työ osoittaa, että monimutkainen elämä, mukaan lukien älykäs elämä, on todennäköisesti harvempaa, kun pelkästään gammasäteen purskeiden vaikutus otetaan huomioon.
Viitteet:
GRB: n roolista elämän sukupuuttoon maailmankaikkeudessa, Tsvi Piran, Raul Jimenez, Science, marraskuu 2014, esipaino
