Ako je preblizu okruženju u kojem živi složeni život, prasak gama zraka mogao bi biti ogorčenje za taj život. Ali mogu li GRB biti razlog što u kozmosu još nismo pronašli dokaze o drugim civilizacijama? Da bih vam pomogao odgovoriti na veliko pitanje "gdje su svi?" fizičari iz Španjolske i Izraela suzili su vremensko razdoblje i područja prostora u kojima bi složeni život mogao postojati s malim rizikom izumiranja od strane GRB-a.
GRB-ovi su neki od najvažnijih kataklizmičnih događaja u Svemiru. Astrofizičari zadivljeni su njihovim intenzitetom, od kojih neki mogu nakratko zasjeniti cijeli Svemir. Do sada su ostali nevjerojatni daleki događaji. No, u novom su radu fizičari izmjerili kako GRB-ovi mogu ograničiti gdje i kada život može ustrajati i evoluirati, potencijalno u inteligentan život.
U svom radu, „O ulozi GRB-a u životnim nestancima u svemiru“, objavljenom u časopisu Znanost, Dr. Piran sa hebrejskog sveučilišta i dr. Jimenez sa sveučilišta u Barceloni prvo razmotre ono što se zna o eksplozijama gama zraka. Metalnost zvijezda i galaksija u cjelini izravno je povezana s učestalošću GRB-a. Metalnost je obilje elemenata koji prelaze vodik i helij u sadržaju zvijezda ili čitavih galaksija. Više metala smanjuje učestalost GRB-a. Galaksije s malim udjelom metala sklone su većoj učestalosti GRB-a. Istraživači, pozivajući se na svoj prethodni rad, navode da su podaci promatranja pokazali da GRB-ovi općenito nisu povezani sa stopom formiranja zvijezda u galaksiji; formiranje zvijezda, uključujući i masivne, nije najznačajniji faktor povećane učestalosti GRB-a.
Kako bi sudbina imala, živimo u galaksiji s visokim sadržajem metala - Mliječnom putu. Piran i Jimenez pokazuju da je učestalost GRB-a na Mliječnom putu niža na temelju najnovijih dostupnih podataka. To je dobra vijest. Značajnije je smještanje sunčevog sustava unutar Mliječnog puta ili bilo koje galaksije.
U radu se navodi da postoji 50-postotna vjerojatnost a smrtonosan GRB se dogodio u blizini Zemlje u posljednjih 500 milijuna godina. Ako se zvjezdani sustav nalazi unutar 13 000 svjetlosnih godina (4 kiloparseka) od galaktičkog centra, izgledi se povećavaju na 95%. Učinkovito, to čini najgušća područja svih galaksija previše sklona GRBsima da bi omogućila da složeni život traje.
Zemlja leži na 8,3 kilo parseka (27 000 svjetlosnih godina) od galaktičkog centra, a rad astrofizičara također zaključuje da šanse za smrtonosni GRB u razdoblju od 500 milijuna godina ne padnu ispod 50% sve dok ne prijeđe 10 kilograma parseksa ( 32.000 svjetlosnih godina). Dakle, izgledi za Zemlju nisu bili najpovoljniji, ali očito primjereni. Zvjezdani sustavi dalje od središta sigurnija su mjesta za život koji napreduje i razvija se. Samo vanjska područja velikih galaksija s niskom gustoćom zvijezda sprječavaju život od pucanja gama zraka.
Rad nastavlja opisujući njihovu procjenu učinka GRB-a u cijelom Svemiru. Oni navode da samo oko 10% galaksija ima okruženja pogodna za život kada su događaji GRB bitni. Na temelju prethodnog rada i novih podataka, galaksije (njihove zvijezde) su morale dostići metalni sadržaj od 30% Sunčevih zraka, a galaksije su trebale biti promjera najmanje 4 kilograma (13.000 svjetlosnih godina) da bi smanjile rizik od smrtonosni GRB. Jednostavan život mogao bi preživjeti opetovane GRB-ove. Evolucija u više životne forme bila bi opetovano vraćena masovnim izumiranjem.
Piranovo i Jimenezovo djelo također otkriva odnos prema kozmološkoj konstanti. Dalje u vremenu metalikalnost unutar zvijezda bila je niža. Tek nakon generacija formiranja zvijezda - milijardi godina - postoje teži elementi izgrađeni unutar galaksija. Zaključuju da se složen život poput Zemlje - od jelke ribe do ljudi - nije mogao razviti u ranom Svemiru prije Z> 0,5, kozmološkog crvenog pomaka prije približno 5 milijardi godina ili duže. Analiza također pokazuje da postoji 95% šanse da je Zemlja doživjela smrtonosni GRB u posljednjih 5 milijardi godina.
Pitanje kakav bi utjecaj obližnjeg GRB-a moglo imati na život postavlja se desetljećima. 1974., dr. Malvin Ruderman sa Sveučilišta Columbia razmotrio je posljedice obližnje supernove na ozonski omotač Zemlje i zemaljski život. Njegovim daljnjim radom utvrđeno je da će kozmičke zrake dovesti do iscrpljivanja ozonskog omotača, udvostručavanja sunčevog ultraljubičastog zračenja na površinu, hlađenja Zemljine klime i povećanja NOx i kiše koja utječe na biološki sustav. Nije lijepa slika. Gubitak ozonskog omotača doveo bi do domino učinka atmosferskih promjena i izloženosti zračenju što dovodi do urušavanja ekosustava. GRB se smatra najvjerojatnijim uzrokom masovnog izumiranja na kraju ordovicijskog razdoblja, prije 450 milijuna godina; i dalje postoji znatna rasprava o uzrocima ovog i nekoliko drugih masovnih događaja izumiranja u Zemljinoj povijesti.
Rad se usredotočuje na ono što se smatra dugo GRB - lGRB - u trajanju od nekoliko sekundi za razliku odkratak GRB-ovi koji traju samo sekundu ili manje. Smatra se da dugi GRB nastaju zbog kolapsa masivnih zvijezda poput viđenja u supernovama, dok sGRB nastaju od sudara neutronskih zvijezda ili crnih rupa. Ostaje neizvjesnost oko uzroka, ali dulji GRB-ovi oslobađaju puno veće količine energije i najopasniji su za ekosustave koji žive u složenom životu.
Papir sužava vrijeme i prostor koji je potreban za razvoj složenog života unutar našeg Svemira. Tijekom starosti svemira, otprilike 14 milijardi godina, samo su posljednjih 5 milijardi godina pridonijeli stvaranju složenog života. Nadalje, samo 10% galaksija u posljednjih 5 milijardi godina pružalo je takva okruženja. I unutar samo većih galaksija, samo su udaljena područja osiguravala sigurne udaljenosti potrebne za izbjegavanje smrtonosnog izlaganja rasprsnom snopu gama.
Ovaj rad otkriva koliko se naš Sunčev sustav uklapa u idealne uvjete za omogućavanje razvoja složenog života. Stojimo na prilično dobroj udaljenosti od galaktičkog centra Mliječne staze. Starost našeg Sunčevog sustava, otprilike 4,6 milijardi godina, nalazi se unutar vremenske sigurne zone od 5 milijardi godina. Međutim, za mnoge druge zvjezdane sustave, bez obzira na to koliko ih se danas smatra da postoje u cijelom Svemiru - stotine milijardi u Mliječnom putu, bilijuni u cijelom Svemiru - jednostavan je, vjerojatno, način života zbog GRB-a. Ovo djelo ukazuje na to da je složen život, uključujući i inteligentan život, vjerojatno rjeđi kada se uzme u obzir učinak gama zraka.
Reference:
O ulozi GRB-a u gašenju života u svemiru, Tsvi Piran, Raul Jimenez, Znanost, studeni 2014, predispis
