Якщо занадто близько до навколишнього середовища, що загрожує складним життям, вибух гамма-променів може призвести до приречення на це життя. Але хіба GRB можуть бути причиною того, що ми ще не знайшли доказів інших цивілізацій у космосі? Щоб допомогти відповісти на велике питання "де всі?" фізики з Іспанії та Ізраїлю звузили часовий період та регіони простору, в яких складне життя могло б зберігатися з низьким ризиком вимирання за допомогою GRB.
GRB - одні з найбільш катаклізматичних подій у Всесвіті. Астрофізики вражають своєю інтенсивністю, деякі з яких можуть ненадовго затьмарити весь Всесвіт. Поки що вони залишилися неймовірними далекими подіями. Але в новому документі фізики зважили, як ГРБ можуть обмежувати, де і коли життя може зберігатися і розвиватися, потенційно, до розумного життя.
У своїй роботі "Про роль GRBs у вимиранні життя у Всесвіті", опублікованій у журналі Наука, Доктор Піран з Єврейського університету та доктор Хіменес з Барселонського університету розглядають спочатку те, що відомо про вибухи гамма-променів. Металічність зірок і галактик в цілому безпосередньо пов'язані з частотою GRB. Металічність - це велика кількість елементів за межами водню та гелію у вмісті зірок або цілих галактик. Більше металів знижує частоту ГРБ. Галактики, що мають низький вміст металів, схильні до більшої частоти GRB. Дослідники, посилаючись на свою попередню роботу, констатують, що дані спостережень показали, що ГРБ взагалі не пов'язані зі швидкістю утворення зірок у галактиці; утворення зірок, включаючи масивні, не є найважливішим фактором збільшення частоти ГРБ.
Як би склалася доля, ми живемо у галактиці з високим вмістом металів - Чумацькому Шляху. Піран та Хіменес показують, що частота ГРБ у Чумацькому Шляху нижча на основі останніх наявних даних. Це хороша новина. Більш важливим є розміщення Сонячної системи в межах Чумацького Шляху або будь-якої галактики.
У документі зазначається, що існує 50% шансів на виникнення летальний GRB відбувся поблизу Землі протягом останніх 500 мільйонів років. Якщо зоряна система знаходиться в межах 13000 світлових років (4 кілограми парсекса) від галактичного центру, шанси збільшуються до 95%. Ефективно, це робить найбільш щільні регіони всіх галактик занадто схильними до GRB, щоб дозволити збереженню складного життя.
Земля лежить на відстані 8,3 кілограму парсексу (27 000 світлових років) від галактичного центру, а робота астрофізиків також робить висновок, що шанси летальної ГРБ за 500-мільйонний період не опускаються нижче 50%, поки не перевищуватиме 10 кілограмів парсекса ( 32 000 світлових років). Тож шанси на Землю не були найбільш сприятливими, але, очевидно, адекватними. Зоряні системи, що знаходяться далі від центру, - це більш безпечні місця для прогресування та розвитку життя. Тільки навколишні області з низькою зіркою густини великих галактик утримують життя від шкідливих вибухів гамма-променів.
У статті продовжується опис їх оцінки ефекту GRBs у всьому Всесвіті. Вони стверджують, що лише приблизно 10% галактик мають сприятливе для життя середовище, коли події GRB викликають занепокоєння. Виходячи з попередньої роботи та нових даних, галактики (їх зірки) повинні були досягати вмісту металічності 30% Сонця, а галактики повинні мати діаметр не менше 4 кілограмів (13000 світлових років), щоб знизити ризик виникнення летальні ГРБ. Просте життя могло пережити повторні GRB. Еволюція до вищих життєвих форм буде неодноразово повертатися назад масовими вимираннями.
Робота Пірана та Хіменеса також виявляє відношення до космологічної константи. Далі у часі металік у зірках був нижчим. Тільки після поколінь утворення зірок - мільярди років - у важких елементах накопичені всередині галактик. Вони роблять висновок, що таке складне життя, як на Землі - від желе-риб до людини - не могло скластись у ранньому Всесвіті до Z> 0,5, космологічного зміщення, рівного ~ 5 мільярдів років тому чи довше. Аналіз також показує, що існує 95% шансів, що Земля зазнала летального ГРБ протягом останніх 5 мільярдів років.
Питання про те, який вплив може наблизити GRB на життя, порушується десятиліттями. У 1974 р. Доктор Малвін Рудерман з Колумбійського університету розглядав наслідки сусідньої наднової на озоновому шарі Землі та на земному житті. Його наступні роботи визначили, що космічні промені призведуть до виснаження озонового шару, подвоєння сонячного ультрафіолетового випромінювання, що надходить на поверхню, охолодження клімату Землі та збільшення NOx та дощу, що впливає на біологічні системи. Не симпатична картина. Втрата озонового шару призведе до ефекту доміно атмосферних змін та опромінення радіацією, що призведе до краху екосистем. GRB вважається найбільш ймовірною причиною масового вимирання наприкінці періоду ордовиків, 450 мільйонів років тому; досі триває суперечка щодо причин цього та кількох інших подій масового вимирання в історії Землі.
Документ зосереджується на тому, що вважається довго GRB - lGRB - тривалість декількох секунд на відміну відкороткий GRB, які тривають лише секунду або менше. Вважається, що довгі ГРБ пов'язані з крахом масивних зірок, таких, як це спостерігається у наднових, тоді як sGRB - від зіткнення нейтронних зірок або чорних дір. Існує невизначеність причин, але чим довші GRB вивільняють набагато більше енергії, тим найбільш небезпечні для екосистем, які перебувають у складному житті.
Стаття звужує час і простір, доступні для складної життєдіяльності у нашому Всесвіті. За вік Всесвіту, приблизно 14 мільярдів років, лише останні 5 мільярдів років сприяли створенню складного життя. Крім того, лише 10% галактик протягом останніх 5 мільярдів років забезпечували таке середовище. І лише в межах більших галактик лише віддалені ділянки забезпечували безпечні відстані, необхідні для уникнення летального впливу вибуху гамма-випромінювання.
Ця робота показує, наскільки наша Сонячна система вписується в ідеальні умови для розвитку складного життя. Ми стоїмо на досить хорошій відстані від галактичного центру Чумацького Шляху. Вік нашої Сонячної системи, приблизно в 4,6 мільярда років, лежить в безпечній зоні за 5 мільярдів років. Однак для багатьох інших зоряних систем, незважаючи на те, скільки зараз вважається, існують у Всесвіті - 100 мільярдів у Чумацькому Шляху, трильйони по всій Всесвіті - простий, мабуть, спосіб життя завдяки GRB. Ця робота свідчить про те, що складне життя, включаючи інтелектуальне життя, ймовірно, рідше, коли врахування ефекту сплеску гамма-випромінювання враховується.
Список літератури:
Про роль ГРБ у вимиранні життя у Всесвіті, Цві Піран, Рауль Хіменес, Наука, листопад 2014 р., Переддрук
