หากอยู่ใกล้กับสภาพแวดล้อมที่มีชีวิตที่ซับซ้อนการปะทุของรังสีแกมม่าสามารถสะกดชะตาชีวิตของเขาได้ แต่ GRBs อาจเป็นเหตุผลที่เรายังไม่พบหลักฐานของอารยธรรมอื่นในจักรวาล? เพื่อช่วยตอบคำถามที่ยิ่งใหญ่ของ“ ทุกคนอยู่ที่ไหน” นักฟิสิกส์จากสเปนและอิสราเอลได้ จำกัด ระยะเวลาและพื้นที่ของพื้นที่ซึ่งชีวิตที่ซับซ้อนอาจยังคงมีอยู่โดยมีความเสี่ยงต่ำต่อการสูญพันธุ์โดย GRB
GRBs เป็นเหตุการณ์ที่เกิดความหายนะที่สุดในจักรวาล นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ตกใจกับความรุนแรงของมันซึ่งบางส่วนสามารถทำให้ทั้งจักรวาลเป็นช่วงเวลาสั้น ๆ จนถึงตอนนี้พวกเขายังคงมีกิจกรรมที่ห่างไกลอย่างไม่น่าเชื่อ แต่ในกระดาษใหม่นักฟิสิกส์ได้ทำการชั่งน้ำหนักว่า GRBs สามารถ จำกัด สถานที่และเวลาที่ชีวิตสามารถคงอยู่และพัฒนาไปสู่ชีวิตอัจฉริยะได้
ในบทความของพวกเขา“ ในบทบาทของ GRBs ต่อการสูญพันธุ์ของชีวิตในจักรวาล” ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร วิทยาศาสตร์, Dr. Piran จาก Hebrew University และ Dr. Jimenez จากมหาวิทยาลัยบาร์เซโลนาพิจารณาก่อนสิ่งที่เป็นที่รู้จักเกี่ยวกับการปะทุรังสีแกมม่า ความเป็นโลหะของดาวและกาแลกซี่ทั้งหมดนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับความถี่ของ GRBs ความเป็นโลหะคือความอุดมสมบูรณ์ขององค์ประกอบนอกเหนือจากไฮโดรเจนและฮีเลียมในเนื้อหาของดาวหรือกาแลคซีทั้งหมด โลหะจำนวนมากลดความถี่ของ GRBs กาแลคซีที่มีเนื้อหาโลหะต่ำมีแนวโน้มที่จะมีความถี่ของ GRB สูงขึ้น นักวิจัยซึ่งอ้างอิงงานก่อนหน้าของพวกเขาระบุว่าข้อมูลเชิงสังเกตแสดงให้เห็นว่า GRB ไม่เกี่ยวข้องกับอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์ของกาแลคซี การก่อตัวดาวฤกษ์รวมถึงดาวมวลสูงนั้นไม่ได้เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเพิ่มความถี่ของ GRBs
ในฐานะที่เป็นชะตากรรมจะมีมันเราอาศัยอยู่ในกาแลคซีเนื้อหาโลหะสูง - ทางช้างเผือก Piran และ Jimenez แสดงให้เห็นว่าความถี่ของ GRBs ในทางช้างเผือกนั้นลดลงตามข้อมูลล่าสุดที่มีอยู่ นั่นคือข่าวดี ที่สำคัญกว่านั้นก็คือการจัดวางระบบสุริยจักรวาลในทางช้างเผือกหรือกาแลคซีใด ๆ
กระดาษระบุว่ามีโอกาส 50% ของ ร้ายแรง GRB เกิดขึ้นใกล้โลกในช่วง 500 ล้านปีที่ผ่านมา หากระบบดาวฤกษ์อยู่ในระยะ 13,000 ปีแสง (4 กิโลพาร์เซก) ของใจกลางกาแลคซีอัตราต่อรองเพิ่มขึ้นเป็น 95% สิ่งนี้ทำให้บริเวณที่หนาแน่นที่สุดของกาแลคซีทั้งหมดมีแนวโน้มที่จะ GRBs เกินกว่าที่จะยอมให้สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนยังคงอยู่
โลกอยู่ที่ 8.3 กิโลพาร์เซก (27,000 ปีแสง) จากกาแลคซีและการทำงานของนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ก็สรุปว่าโอกาสของการตาย GRB ในช่วง 500 ล้านปีไม่ลดลงต่ำกว่า 50% จนกระทั่งเกิน 10 กิโลพาร์เซก ( 32,000 ปีแสง) ดังนั้นอัตราต่อรองของโลกจึงไม่เป็นที่นิยมที่สุด แต่ก็เพียงพอแล้ว ระบบดาวที่อยู่ไกลออกไปจากศูนย์กลางเป็นสถานที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นสำหรับชีวิตที่จะก้าวหน้าและพัฒนา เฉพาะภูมิภาคที่มีความหนาแน่นต่ำของดาวฤกษ์ในกาแลคซีขนาดใหญ่เท่านั้นที่จะป้องกันชีวิตจากอันตรายจากการปะทุของรังสีแกมมา
บทความนี้ดำเนินการต่อโดยอธิบายการประเมินผลของ GRBs ทั่วทั้งจักรวาล พวกเขาระบุว่ามีกาแลคซีประมาณ 10% เท่านั้นที่มีสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการมีชีวิตเมื่อเหตุการณ์ GRB เป็นปัญหา จากการทำงานก่อนหน้านี้และข้อมูลใหม่กาแลคซี (ดวงดาว) จะต้องมีปริมาณโลหะถึง 30% ของดวงอาทิตย์และกาแลคซีจำเป็นต้องมีอย่างน้อย 4 กิโลกรัมพาร์เซก (13,000 ปีแสง) เพื่อลดความเสี่ยง GRB ที่ถึงตาย ชีวิตเรียบง่ายสามารถเอาชีวิตรอดจาก GRB ได้ซ้ำ การพัฒนาไปสู่รูปแบบชีวิตที่สูงขึ้นจะถูกตั้งค่าซ้ำ ๆ โดยการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่
ผลงานของ Piran และ Jimenez ยังเผยให้เห็นถึงความสัมพันธ์กับค่าคงที่ทางดาราศาสตร์ ย้อนเวลากลับไปความเป็นโลหะภายในดาวลดลง หลังจากการก่อตัวดาวฤกษ์หลายพันล้านปีมีองค์ประกอบที่หนักกว่าที่สร้างขึ้นภายในกาแลคซี พวกเขาสรุปว่าสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนเช่นบนโลก - จากปลาเยลลี่สู่มนุษย์ - ไม่สามารถพัฒนาได้ในเอกภพยุคแรกก่อน Z> 0.5 ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงทางดาราศาสตร์แดงเทียบเท่ากับประมาณ 5 พันล้านปีก่อนหรือนานกว่านั้น การวิเคราะห์ยังแสดงให้เห็นว่ามีโอกาส 95% ที่โลกได้ประสบกับ GRB ถึงตายภายใน 5 พันล้านปีที่ผ่านมา
คำถามที่ว่า GRB ใกล้เคียงที่มีผลต่อชีวิตได้รับการหยิบยกมานานหลายทศวรรษแล้ว ในปี 1974 ดร. Malvin Ruderman จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียพิจารณาผลของซูเปอร์โนวาใกล้เคียงในชั้นโอโซนของโลกและต่อชีวิตบนบก ผลงานของเขาและต่อมาได้พิจารณาแล้วว่ารังสีคอสมิกจะนำไปสู่การลดลงของชั้นโอโซนการเพิ่มขึ้นของรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ที่ผิวน้ำการเพิ่มความเย็นของภูมิอากาศของโลกและการเพิ่มขึ้นของ NOx และปริมาณน้ำฝน ไม่ใช่ภาพสวย การสูญเสียของชั้นโอโซนจะนำไปสู่ผลกระทบโดมิโนของการเปลี่ยนแปลงบรรยากาศและการสัมผัสรังสีที่นำไปสู่การล่มสลายของระบบนิเวศ GRB ถือเป็นสาเหตุที่เป็นไปได้มากที่สุดของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เมื่อสิ้นสุดยุคออร์โดวิเชียนเมื่อ 450 ล้านปีก่อน; ยังคงมีการถกเถียงกันอย่างมากเกี่ยวกับสาเหตุของเหตุการณ์นี้และเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่อื่น ๆ ในประวัติศาสตร์ของโลก
กระดาษเน้นสิ่งที่ถือว่า ยาว GRBs - lGRBs - ติดทนนานหลายวินาทีสั้น GRB ซึ่งใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น เชื่อกันว่า GRB แบบยาวนั้นเกิดจากการล่มสลายของดาวมวลสูงอย่างที่เห็นในซุปเปอร์โนวาในขณะที่ sGRB นั้นมาจากการชนกันของดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ ยังมีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับสาเหตุที่เกิดขึ้น แต่ GRB ที่ยาวนานกว่าจะปล่อยพลังงานจำนวนมากขึ้นและเป็นอันตรายต่อระบบนิเวศที่มีชีวิตที่ซับซ้อน
กระดาษ จำกัด เวลาและพื้นที่ว่างสำหรับชีวิตที่ซับซ้อนในการพัฒนาภายในจักรวาลของเรา ในช่วงอายุของจักรวาลประมาณ 14 พันล้านปีเท่านั้นที่ผ่านมา 5 พันล้านปีเท่านั้นที่เอื้อต่อการสร้างชีวิตที่ซับซ้อน ยิ่งไปกว่านั้นมีเพียง 10% ของกาแลคซีในช่วง 5 พันล้านปีที่ผ่านมาที่มีสภาพแวดล้อมเช่นนั้น และภายในกาแลคซีขนาดใหญ่เพียงแห่งเดียวที่อยู่ห่างไกลออกไปให้ระยะทางที่ปลอดภัยที่จำเป็นในการหลบเลี่ยงการสัมผัสกับการระเบิดของรังสีแกมมา
งานนี้แสดงให้เห็นว่าระบบสุริยะของเรานั้นเหมาะสมกับสภาพที่เหมาะสมเพียงใดสำหรับการอนุญาตให้มีชีวิตที่ซับซ้อนในการพัฒนา เรายืนห่างจากใจกลางกาแลคซีของทางช้างเผือกค่อนข้างดี อายุของระบบสุริยะของเราประมาณ 4.6 พันล้านปีอยู่ในเขตปลอดภัยในเวลา 5 พันล้านปี อย่างไรก็ตามสำหรับระบบดาวฤกษ์อื่น ๆ แม้ว่าจะมีการพิจารณาว่ามีอยู่มากมายในจักรวาล - 100 ล้านพันล้านในทางช้างเผือกล้านล้านล้านทั่วทั้งจักรวาลนั้นง่ายอาจเป็นวิถีชีวิตเนื่องจาก GRBs งานนี้บ่งชี้ว่าชีวิตที่สลับซับซ้อนรวมถึงชีวิตที่ชาญฉลาดนั้นมีแนวโน้มน้อยกว่าเมื่อพิจารณาจากผลของรังสีแกมม่า
อ้างอิง:
เกี่ยวกับบทบาทของ GRBs ต่อการสูญพันธุ์ของชีวิตในจักรวาล, Tsvi Piran, Raul Jimenez, วิทยาศาสตร์, พ.ย. 2014, พิมพ์ล่วงหน้า
