Ако твърде близо до среда, в която се намира сложен живот, избухването на гама може да изрича обреченост за този живот. Но могат ли GRB да са причината, че все още не сме намерили доказателства за други цивилизации в Космоса? За да отговоря на големия въпрос „къде са всички?“ физиците от Испания и Израел са стеснили времевия период и регионите на пространството, в които сложният живот би могъл да продължи с нисък риск от изчезване от страна на GRB.
GRBs са едни от най-катаклизматичните събития във Вселената. Астрофизиците са изумени от тяхната интензивност, някои от които могат да затъмнят цялата Вселена за кратки моменти. Засега те остават невероятни далечни събития. Но в нов документ, физиците претеглят как GRBs могат да ограничат къде и кога животът може да продължи и да се развива, потенциално в интелигентен живот.
В своя документ „За ролята на GRBs за изчезването на живота във Вселената“, публикуван в списанието наука, Д-р Пиран от Еврейския университет и д-р Хименес от Барселонския университет обмислят първо това, което е известно за избухванията на гама лъчи. Металичността на звездите и галактиките като цяло са пряко свързани с честотата на GRBs. Металността е изобилието от елементи извън водорода и хелия в съдържанието на звезди или цели галактики. Повече метали намаляват честотата на GRBs. Галактиките с ниско съдържание на метали са склонни към по-висока честота на GRBs. Изследователите, споменавайки предишната си работа, заявяват, че данните от наблюденията показват, че GRBs обикновено не са свързани със скоростта на образуване на звезди в галактика; образуването на звезди, включително масивните, не е най-значимият фактор за повишена честота на GRBs.
Както съдбата щеше да се случи, ние живеем в галактика с високо съдържание на метали - Млечния път. Пиран и Хименес показват, че честотата на GRB в Млечния път е по-ниска въз основа на най-новите налични данни. Това е добрата новина. По-значимо е разположението на слънчева система в Млечния път или във всяка галактика.
В документа се посочва, че има 50% вероятност от a смъртоносен GRB се е случило близо до Земята през последните 500 милиона години. Ако звездната система се намира в рамките на 13 000 светлинни години (4 килопарсекса) от галактическия център, коефициентът нараства до 95%. Ефективно това прави най-гъстите региони на всички галактики твърде податливи на GRBs, за да позволят на сложния живот да съществува.
Земята лежи на 8,3 кило парсеса (27 000 светлинни години) от галактическия център и работата на астрофизиците също заключава, че шансовете за смъртоносна GRB за период от 500 милиона години не пада под 50%, докато не надхвърля 10 кило парсеса ( 32 000 светлинни години). Така че коефициентите на Земята не са били най-благоприятни, но очевидно адекватни. Звездните системи, които са по-далеч от центъра, са по-безопасни места за живот, който да напредва и да се развива. Само отдалечените региони с ниска плътност на звездите на големи галактики пазят живота от вредните изблици на гама лъчи.
Документът продължава, като описва тяхната оценка на ефекта на GRBs във цялата Вселена. Те заявяват, че само приблизително 10% от галактиките имат среда, благоприятна за живота, когато събитията на GRB са проблем. Въз основа на предишна работа и нови данни, галактиките (техните звезди) трябваше да достигнат съдържание на металик 30% от Слънцето, а галактиките трябваше да са с диаметър поне 4 килопасета (13 000 светлинни години), за да намалят риска от смъртоносни GRBs. Простият живот може да оцелее при многократни GRB. Еволюирането към по-висши форми на живот би било многократно връщано обратно от масовите изчезвания.
Работата на Пиран и Хименес също разкрива връзка с космологична константа. По-нататък във времето металичността в звездите беше по-ниска. Само след поколения образуване на звезди - милиарди години - има по-тежки елементи, изградени в галактиките. Те стигат до извода, че сложният живот като на Земята - от желирана риба до хора - не би могъл да се развие в ранната Вселена преди Z> 0.5, космологична червена промяна, равна на преди около 5 милиарда години или по-дълго. Анализът показва също, че има 95% вероятност Земята да е получила смъртоносна GRB през последните 5 милиарда години.
Въпросът какъв ефект може да има наблизо GRB върху живота се повдига от десетилетия. През 1974 г. д-р Малвин Рудерман от Колумбийския университет обмисля последствията от близката свръхнова сила върху озоновия слой на Земята и върху земния живот. Неговата и последваща работа е определила, че космическите лъчи ще доведат до изчерпване на озоновия слой, удвояване на слънчевата ултравиолетова радиация, достигаща повърхността, охлаждане на климата на Земята и увеличаване на NOx и дъждовете, които въздействат върху биологичните системи. Не е хубава картина. Загубата на озоновия слой би довела до домино ефект на атмосферните промени и излъчване на радиация, водещо до срив на екосистемите. ГРБ се счита за най-вероятната причина за масовото изчезване в края на ордовикския период, преди 450 милиона години; остава значителна дискусия относно причините за това и няколко други масови изчезващи събития в историята на Земята.
Документът се фокусира върху това, което се смята дълго GRBs - lGRBs - трае няколко секунди за разлика откъс GRB, които продължават само секунда или по-малко. Счита се, че дългите GRB се дължат на колапса на масивни звезди, каквито се наблюдават в свръхнови, докато sGRB са от сблъсъка на неутронни звезди или черни дупки. Съществува несигурност относно причините, но по-дългите GRB отделят много по-големи количества енергия и са най-опасни за екосистемите, които водят сложен живот.
Хартията стеснява времето и пространството, за да се развие сложен живот в нашата Вселена. През възрастта на Вселената, приблизително 14 милиарда години, само последните 5 милиарда години са допринесли за създаването на сложен живот. Освен това само 10% от галактиките през последните 5 милиарда години са предоставяли такава среда. И само в рамките на по-големи галактики, само отдалечените области осигуряват безопасни разстояния, необходими за избягване на смъртоносното излагане на спукване на гама лъчи.
Тази работа разкрива доколко нашата Слънчева система се вписва в идеалните условия за позволяване на сложен живот да се развива. Стоим на доста добро разстояние от галактическия център на Млечния път. Възрастта на нашата Слънчева система, приблизително 4,6 милиарда години, е в рамките на 5 милиарда годишна зона във времето. Въпреки това, за много други звездни системи, въпреки колко сега се смята, че съществуват в цялата Вселена - 100 милиарда в Млечния път, трилиони в цялата Вселена - простият вероятно е начин на живот поради GRBs. Тази работа показва, че сложният живот, включително интелигентния живот, вероятно е по-рядък, когато се взема под внимание само избухването на гама лъчи.
Препратки:
За ролята на GRB за изчезването на живота във Вселената, Цви Пиран, Раул Хименес, Наука, ноември 2014 г., предпечат
