Poświata GRB 030329 (biała kropka na środku obrazu). Kliknij, aby powiększyć
Ponieważ rozbłyski gamma uwalniają strumień promieniowania widoczny we Wszechświecie, nie trzeba dodawać, że nie wybuchłby w pobliżu. Według naukowców z Ohio State University nasza Droga Mleczna jest po prostu niewłaściwym typem galaktyki do potencjalnych wybuchów - prawie zawsze zdarzają się w małych, zniekształconych galaktykach pozbawionych ciężkich pierwiastków chemicznych. To dobra wiadomość, ponieważ wybuch w odległości 3000 lat świetlnych od Ziemi dałby nam śmiertelną dawkę promieniowania.
Czy tracisz sen w nocy, bo boisz się, że całe życie na Ziemi zostanie nagle unicestwione przez ogromną dawkę promieniowania gamma z kosmosu?
Teraz możesz spokojnie odpoczywać.
Niektórzy naukowcy zastanawiali się, czy śmiertelne zdarzenie astronomiczne zwane rozbiciem promieniowania gamma mogłoby się zdarzyć w galaktyce takiej jak nasza, ale grupa astronomów z Ohio State University i ich koledzy ustalili, że takie zdarzenie byłoby prawie niemożliwe.
Wyrzuty promieniowania gamma (GRB) to wiązki promieniowania o wysokiej energii, które wystrzeliwują z północnych i południowych biegunów magnetycznych określonego rodzaju gwiazdy podczas wybuchu supernowej, wyjaśnił Krzysztof Stanek, profesor astronomii w stanie Ohio. Naukowcy podejrzewają, że gdyby GRB miał wystąpić w pobliżu naszego Układu Słonecznego, a jedna z wiązek uderzyłaby w Ziemię, mogłoby to spowodować masowe wyginięcie na całej planecie.
Stanek powiedział, że GRB musi znajdować się w odległości mniejszej niż 3000 lat świetlnych, aby stanowić zagrożenie. Jeden rok świetlny to około 6 bilionów mil, a nasza galaktyka ma średnicę 100 000 lat świetlnych. Wydarzenie to musiałoby zatem nastąpić nie tylko w naszej galaktyce, ale także stosunkowo blisko.
W nowym badaniu, które Stanek i jego współautorzy przesłali do Astrophysical Journal, odkryli, że GRB mają tendencję do występowania w małych, zniekształconych galaktykach pozbawionych ciężkich pierwiastków chemicznych (astronomowie często odnoszą się do wszystkich pierwiastków innych niż najlżejsze - wodoru, helu oraz lit - jako metale). Nawet wśród galaktyk ubogich w metal wydarzenia są rzadkie - astronomowie wykrywają GRB tylko raz na kilka lat.
Ale Droga Mleczna różni się od galaktyk GRB pod każdym względem - jest to duża galaktyka spiralna z dużą ilością ciężkich pierwiastków.
Astronomowie przeprowadzili analizę statystyczną czterech GRB, które miały miejsce w pobliskich galaktykach, wyjaśnił Oleg Gnedin, doktor habilitowany w stanie Ohio. Porównali masę czterech galaktyk macierzystych, szybkość, z jaką formowały się w nich nowe gwiazdy, oraz ich zawartość metali w innych galaktykach skatalogowanych w Sloan Digital Sky Survey.
Chociaż cztery mogą brzmieć jak mała próbka w porównaniu z liczbą galaktyk we wszechświecie, te cztery były najlepszym wyborem do badań, ponieważ astronomowie mieli dane o ich składzie, powiedział Stanek. Wszystkie cztery były małymi galaktykami o wysokim tempie formowania się gwiazd i niskiej zawartości metali.
Z czterech galaktyk, ta z największą ilością metali - ta najbardziej podobna do naszej - gościła najsłabsze GRB. Astronomowie ustalili, że prawdopodobieństwo wystąpienia GRB w takiej galaktyce wynosi około 0,15 procent.
A zawartość metali w Drodze Mlecznej jest dwa razy wyższa niż w tej galaktyce, więc nasze szanse na posiadanie GRB byłyby nawet niższe niż 0,15 procent.
„Nie zawracaliśmy sobie głowy obliczeniem szans dla naszej galaktyki, ponieważ 0,15 procent wydawało się wystarczająco niskie”, powiedział Stanek.
Uważa, że większość ludzi nie przestawała spać z powodu możliwości zniszczenia Ziemi przez GRB. „Nie spodziewałbym się też, że rynek akcji wzrośnie w wyniku tych wiadomości” - powiedział. „Ale jest wielu ludzi, którzy zastanawiali się, czy GRB można winić za masowe wymieranie na wczesnych etapach historii Ziemi, a nasza praca sugeruje, że tak nie jest”.
Astronomowie badali GRB od ponad 40 lat i dopiero niedawno ustalili, skąd pochodzą. W rzeczywistości Stanek poprowadził zespół, który powiązał GRB z supernowymi w 2003 roku.
On i Gnedin wyjaśnili, że gdy bardzo masywna, szybko obracająca się gwiazda wybucha w supernowej, jej pole magnetyczne kieruje promieniowanie gamma, by wypłynęło tylko z północnych i południowych biegunów magnetycznych gwiazdy, tworząc strumienie o dużej intensywności.
Naukowcy zmierzyli energię tych zdarzeń i przyjęli - słusznie - powiedział Stanek - że promieniowanie o tak wysokim natężeniu może zniszczyć życie na planecie. Dlatego niektórzy naukowcy sugerowali, że GRB mógł być odpowiedzialny za masowe wymieranie, które miało miejsce na Ziemi 450 milionów lat temu.
Teraz wydaje się, że rozbłyski gamma mogą nie stanowić tak dużego zagrożenia dla Ziemi, ani jakiegokolwiek innego potencjalnego życia we wszechświecie, ponieważ jest mało prawdopodobne, aby nastąpiło tam, gdzie życie się rozwija.
Stanek powiedział, że planety wymagają formowania metali, więc galaktyka o niskiej zawartości metalu prawdopodobnie będzie miała mniej planet i mniejsze szanse na życie.
Dodał, że początkowo nie zamierzał zajmować się kwestią masowego wymierania. Badanie powstało w wyniku dyskusji grupowej podczas „porannej kawy” Departamentu Stanu Astronomii w Ohio - codziennej pół godziny, podczas której wykładowcy i studenci przeglądają nowe artykuły z czasopism astronomicznych, które zostały opublikowane na serwerach z nadrukiem w Internecie w ciągu nocy. W lutym Stanek opublikował artykuł na temat obserwowanego przez siebie GRB, a podczas kawy ktoś zapytał, czy jego zdaniem przypadek ten zdarza się w małych galaktykach ubogich w metale.
„Moja początkowa reakcja była taka, że to nie przypadek i wszyscy po prostu wiedzą, że GRB występują w galaktykach ubogich w metale. Ale ludzie zapytali: „Czy to naprawdę tak dobrze znane? Czy ktoś faktycznie udowodnił, że to prawda? ”I zdaliśmy sobie sprawę, że nikt tego nie zrobił.”
W rezultacie lista współautorów na papierze obejmuje astronomów o szerokim spektrum wiedzy specjalistycznej, co zdaniem Stanka jest nieco niezwykłe w dzisiejszych czasach specjalistycznych badań. Współautorzy byli wśród wykładowców zebranych tego dnia na kawę oraz kilku przyjaciół, których zwerbowali, aby im pomóc: Stanek i Gnedin; John Beacom, adiunkt fizyki i astronomii; Jennifer Johnson, adiunkt astronomii; Juna Kollmeier, absolwentka; Andrew Gould, Marc Pinsonneault, Richard Pogge i David Weinberg, wszyscy profesorowie astronomii w stanie Ohio; oraz Maryam Modjaz, absolwentka Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Ta praca była sponsorowana przez National Science Foundation.
Oryginalne źródło: Ohio State University
