Ja gamma ir pārāk tuvu videi, kurā dzīvo sarežģīta dzīve, gamma staru pārrāvums var likt liktenis šai dzīvei. Bet vai GRB var būt iemesls, kāpēc mēs vēl neesam atraduši pierādījumus par citām civilizācijām kosmosā? Lai palīdzētu atbildēt uz lielo jautājumu “kur visi ir?” fiziķi no Spānijas un Izraēlas ir sašaurinājuši laika periodu un kosmosa reģionus, kuros varētu pastāvēt sarežģīta dzīve ar mazu GRB izzušanas risku.
GRB ir daži no viskataklizmiskākajiem notikumiem Visumā. Astrofiziķi ir pārsteigti par savu intensitāti, daži no tiem īsiem mirkļiem var pārspēt visu Visumu. Līdz šim tie ir palikuši neticami tālu notikumi. Bet jaunā rakstā fiziķi ir nosvēruši to, kā GRB varētu ierobežot to, kur un kad dzīvība varētu saglabāties un attīstīties, iespējams, saprātīgā dzīvē.
Viņu rakstā “Par GRB lomu dzīvības izzušanā Visumā”, kas publicēts žurnālā Zinātne, Dr Piran no Ebreju universitātes un Dr. Jimenez no Barselonas universitātes vispirms apsver to, kas ir zināms par gamma staru pārrāvumiem. Zvaigžņu un galaktiku metaliskums kopumā ir tieši saistīts ar GRB frekvenci. Metāliskums ir tādu elementu pārpilnība, kas pārsniedz ūdeņradi un hēliju, zvaigžņu vai veselu galaktiku saturā. Vairāk metālu samazina GRB biežumu. Galaktikām, kurām ir zems metālu saturs, ir lielāka nosliece uz GRB. Pētnieki, atsaucoties uz savu iepriekšējo darbu, apgalvo, ka novērojumu dati ir parādījuši, ka GRB parasti nav saistīti ar galaktikas zvaigžņu veidošanās ātrumu; Zvaigžņu veidošana, ieskaitot masīvas, nav nozīmīgākais faktors, lai palielinātu GRB biežumu.
Kā liktenim būtu, mēs dzīvojam galaktikā ar augstu metālu saturu - Piena Ceļu. Pirans un Jimenezs rāda, ka GRB biežums Piena ceļā ir zemāks, pamatojoties uz jaunākajiem pieejamajiem datiem. Tā ir labā ziņa. Daudz nozīmīgāks ir Saules sistēmas izvietojums Piena Ceļā vai jebkurā galaktikā.
Rakstā teikts, ka pastāv 50% iespējamība letāls GRB notikusi netālu no Zemes pēdējo 500 miljonu gadu laikā. Ja zvaigžņu sistēma atrodas 13 000 gaismas gadu laikā (4 kilo-parseki) no galaktikas centra, izredzes pieaug līdz 95%. Faktiski tas padara visu galaktiku blīvākos reģionus pārāk tendētus uz GRB, lai ļautu saglabāties sarežģītai dzīvei.
Zeme atrodas 8,3 kilodelešešu (27 000 gaismas gadu) attālumā no galaktikas centra, un arī astrofiziķu darbs secina, ka nāvējoša GRB izredzes 500 miljonu gadu periodā nenokrīt zemāk par 50%, kamēr tālāk par 10 kiloparsekiem ( 32 000 gaismas gadu). Tātad Zemes izredzes nav bijušas vislabvēlīgākās, bet acīmredzami atbilstošas. Zvaigžņu sistēmas, kas atrodas tālāk no centra, ir drošākas vietas, lai dzīve progresētu un attīstītos. Tikai lielos galaktikās esošie zema blīvuma reģioni, kas atrodas tālu no malas, neļauj dzīvībai izkļūt no gamma staru pārrāvuma veida.
Raksts turpina, aprakstot viņu novērtējumu par GRB iedarbību visā Visumā. Viņi apgalvo, ka tikai aptuveni 10% galaktiku ir vide, kas veicina dzīvību, ja GRB notikumi rada bažas. Balstoties uz iepriekšējo darbu un jaunajiem datiem, galaktikām (to zvaigznēm) bija jāsasniedz 30% Saules metalizācijas saturs, un galaktiku diametram bija jābūt vismaz 4 kilo-parsekiem (13 000 gaismas gadi), lai samazinātu letāli GRB. Vienkāršā dzīvē varēja izdzīvot atkārtoti GRB. Pāreju uz augstākām dzīvības formām atkārtoti atceltu masveida izmiršana.
Pirana un Jimeneza darbs atklāj arī saistību ar kosmoloģisko konstanti. Tālāk zvaigznēs metāliskums zvaigznēs bija zemāks. Tikai pēc zvaigžņu veidošanās paaudzēm - miljardiem gadu - galaktikās ir uzkrājušies smagāki elementi. Viņi secina, ka tāda sarežģīta dzīve kā uz Zemes - no želejveida zivīm līdz cilvēkiem - agrīnajā Visumā nevarēja izveidoties pirms Z> 0,5, kosmoloģiskā sarkanā maiņā, kas bija vienāda ar ~ 5 miljardiem gadu atpakaļ vai vēl senāk. Analīze arī parāda, ka pastāv 95% iespējamība, ka Zeme pēdējo 5 miljardu gadu laikā ir piedzīvojusi letālu GRB.
Jautājums par to, kā tuvumā esošais GRB varētu ietekmēt dzīvi, ir izvirzīts gadu desmitiem ilgi. 1974. gadā Dr Malvins Rudermans no Kolumbijas universitātes apsvēra blakus esošās supernovas sekas uz Zemes ozona slāni un zemes dzīvi. Viņa un turpmākajos darbos ir noskaidrots, ka kosmiskie stari novedīs pie ozona slāņa noārdīšanas, divkāršosies saules ultravioleto starojumu, kas nonāks virspusē, Zemes klimats atdzisīs, kā arī palielināsies NOx un lietus daudzums, kas ietekmē bioloģiskās sistēmas. Nav jauka bilde. Ozona slāņa zaudēšana radītu atmosfēras izmaiņu un starojuma iedarbības domino efektu, izraisot ekosistēmu sabrukumu. GRB tiek uzskatīts par visticamāko masveida izzušanas cēloni Ordoviča perioda beigās, pirms 450 miljoniem gadu; joprojām ir plašas debates par šī un vairāku citu masu izmiršanas cēloņiem Zemes vēsturē.
Rakstā uzmanība tiek pievērsta tam, kas tiek uzskatīts ilgi GRBs - lGRBs - ilgst vairākas sekundes atšķirībā noīss GRB, kas ilgst tikai sekundi vai mazāk. Tiek uzskatīts, ka garo GRB cēlonis ir masīvu zvaigžņu sabrukšana, piemēram, supernovās redzamās, savukārt sGRB ir neitronu zvaigžņu vai melno caurumu sadursmes dēļ. Joprojām nav skaidrības par cēloņiem, bet garāki GRB izdala daudz lielāku enerģijas daudzumu un ir visbīstamākie ekosistēmām, kurās dzīvo sarežģīta dzīve.
Šis dokuments sašaurina laiku un vietu, kas pieejama sarežģītai dzīvei, lai attīstītos mūsu Visumā. Visumā, aptuveni 14 miljardu gadu vecumā, tikai pēdējie 5 miljardi gadu ir veicinājuši sarežģītas dzīves radīšanu. Turklāt tikai 10% galaktiku pēdējo 5 miljardu gadu laikā nodrošināja šādu vidi. Tikai lielākās galaktikās tikai attālākie apgabali nodrošināja drošus attālumus, kas vajadzīgi, lai izvairītos no gamma starojuma eksplozijas nāvējošās iedarbības.
Šis darbs atklāj, cik labi mūsu Saules sistēma iekļaujas ideālos apstākļos, lai ļautu attīstīties sarežģītai dzīvei. Mēs stāvam diezgan labā attālumā no Piena Ceļa galaktikas centra. Mūsu Saules sistēmas vecums, aptuveni 4,6 miljardi gadu, atrodas 5 miljardu gadu drošajā zonā. Tomēr daudzām citām zvaigžņu sistēmām, neskatoties uz to, cik tagad tiek uzskatīts, ka pastāv visā Visumā - 100 miljardiem Piena Ceļa, triljoniem visā Visumā - vienkāršs, iespējams, ir dzīvesveids GRB dēļ. Šis darbs norāda, ka sarežģīta dzīve, ieskaitot inteliģento dzīvi, visticamāk, ir retāk sastopama, ja ņem vērā tikai gamma staru pārrāvuma efektu.
Atsauces:
Par GRB lomu dzīvības izzušanā Visumā, Tsvi Piran, Raul Jimenez, Science, 2014. gada novembris, pirmsdruka
