Ако је преблизу окружењу у којем живи сложени живот, прасак гама зрака могао би да утиче на пропаст за тај живот. Али да ли би ГРБ могли бити разлог да још увек нисмо пронашли доказе о другим цивилизацијама у космосу? Да помогнем да одговорим на велико питање „где су сви?“ физичари из Шпаније и Израела сузили су временски период и области простора у којима би сложени живот могао да истраје, са малим ризиком од изумирања од стране ГРБ-а.
ГРБ-ови су неки од најкатаклизмичнијих догађаја у Универзуму. Астрофизичари задивљени су њиховим интензитетом, од којих неки могу накратко засенити читав Универзум. До сада су остали невјероватни далеки догађаји. Али у новом раду физичари су претехтовали како ГРБс могу да ограниче где и када живот може да траје и да се развија, потенцијално у интелигентан живот.
У свом раду, „О улози ГРБ-а у изумирању живота у свемиру“, објављеном у часопису Наука, Др Пиран са хебрејског Универзитета и др Јименез са Универзитета у Барселони прво разматрају оно што се зна о експлозијама гама зрака. Металност звезда и галаксија у целини директно је повезана са фреквенцијом ГРБ-а. Металност је обиље елемената који прелазе водоник и хелијум у садржају звезда или целих галаксија. Више метала смањује учесталост ГРБ-а. Галаксије са малим садржајем метала склоне су већој фреквенцији ГРБ-ова. Истраживачи, позивајући се на свој претходни рад, наводе да су подаци посматрања показали да ГРБ-ови углавном нису повезани са стопом формирања звезда галаксије; формирање звезда, укључујући масивне, није најзначајнији фактор повећане учесталости ГРБ-а.
Како би судбина имала, живимо у галаксији високог метала - Млечном путу. Пиран и Јименез показују да је учесталост ГРБ-а на Млијечном путу нижа на основу најновијих доступних података. То је добра вест. Значајније је смештање соларног система унутар Млечног пута или било које галаксије.
У раду се наводи да постоји 50% шансе да се смртоносна ГРБ се догодио у близини Земље у последњих 500 милиона година. Ако се звездани систем налази унутар 13 000 светлосних година (4 килопарсека) од галактичког центра, квоте се повећавају на 95%. Ефективно, ово чини најгушће регије свих галаксија превише склоним ГРБ-има да би омогућили да сложени живот траје.
Земља лежи на 8,3 килограма парсекса (27 000 светлосних година) од галактичког центра, а рад астрофизичара такође закључује да шансе за смртоносни ГРБ у периоду од 500 милиона година не падну испод 50% све док не пресегну 10 килограма парсекса ( 32.000 светлосних година). Дакле, квоте Земље нису биле најповољније, али очигледно адекватне. Звездани системи даље од центра сигурнија су места за живот који напредује и развија се. Само вањске области великих галаксија са ниском густином звезда спрјечавају живот од пуцања гама зрака.
Рад наставља описујући њихову процену ефекта ГРБ-а широм Универзума. Они наводе да само око 10% галаксија има окружења погодна за живот када су догађаји ГРБ брига. На основу претходног рада и нових података, галаксије (њихове звезде) су морале достићи садржај металности од 30% Сунца, а галаксије су морале бити пречника најмање 4 килограма (13.000 светлосних година) да би смањиле ризик од смртоносни ГРБ. Једноставан живот могао би преживјети поновљене ГРБ. Развијање у више животне форме би се више пута вратило назад масовним изумирањем.
Пиранско и Јименезово дело такође открива однос према космолошкој константи. Давно у времену, металност унутар звезда била је нижа. Тек након генерација формирања звезда - милијарди година - у тешким елементима су изграђене унутар галаксија. Закључују да се сложен живот као што је на Земљи - од јељих риба до људи - није могао развити у раном Универзуму пре З> 0,5, космолошког црвеног помака који је био једнак пре 5 милијарди година или дуже. Анализа такође показује да постоји 95% шансе да је Земља доживела смртоносни ГРБ у последњих 5 милијарди година.
Питање какав би утицај оближњег ГРБ-а могло имати на живот поставља се деценијама. 1974, др Малвин Рудерман са Универзитета Цолумбиа размотрио је последице оближње супернове на озонски омотач Земље и земаљски живот. Његовим наредним радом утврђено је да ће космичке зраке довести до исцрпљивања озонског омотача, удвостручавања сунчевог ултраљубичастог зрачења на површину, хлађења Земљине климе и повећања НОк и кише која утиче на биолошки систем. Није лепа слика. Губитак озонског омотача довео би до домино ефекта атмосферских промена и изложености радијацији што доводи до урушавања екосистема. ГРБ се сматра највероватнијим узроком масовног изумирања на крају ордовицијског периода, пре 450 милиона година; и даље постоји знатна расправа о узроцима овог и неколико других масовних догађаја изумирања у Земљиној историји.
Рад се фокусира на оно што се сматра дуго ГРБ - лГРБ - трају неколико секунди за разлику одкратак ГРБ који трају само секунду или мање. Сматра се да дуги ГРБ настају због колапса масивних звезда као што је виђено у суперновама, док сГРБ настају од судара неутронских звезда или црних рупа. Остаје неизвјесност око узрока, али дуже ГРБ-ове ослобађају далеко веће количине енергије и најопасније су за екосистеме који живе у сложеном животу.
Рад сужава време и простор који се сложеном животу развија у нашем Универзуму. Током старости Универзума, отприлике 14 милијарди година, само је последњих 5 милијарди година допринело стварању сложеног живота. Штавише, само 10% галаксија у последњих 5 милијарди година обезбедило је такво окружење. И унутар само већих галаксија, само су удаљена подручја пружала сигурне удаљености потребне за избјегавање смртоносног излагања распрсном гама.
Овај рад открива колико се наш Сунчев систем уклапа у идеалне услове за омогућавање развоја сложеног живота. Стојимо на прилично доброј удаљености од галактичког центра Млечног пута. Старост нашег Сунчевог система, отприлике 4,6 милијарди година, налази се унутар временске сигурне зоне од 5 милијарди година. Међутим, за многе друге звјездане системе, упркос томе колико их се данас сматра да постоје широм Универзума - стотине милијарди у Млијечном путу, билијуни широм Универзума - једноставан је вјероватно начин живота због ГРБ-а. Ово дело указује да је сложен живот, укључујући и интелигентан живот, вероватно рјеђи када се узме у обзир ефекат гама зрака.
Референце:
О улози ГРБ-а у гашењу живота у Универзуму, Тсви Пиран, Раул Јименез, наука, новембар 2014, пре-принт
