Mali by ste sa obávať zábleskov gama?

Umelcova ilustrácia jasného gama záblesku vyskytujúceho sa v oblasti tvorby hviezd. Energia z explózie sa prenáša do dvoch úzkych, opačne smerujúcich prúdov. NASA

Spomedzi všetkých kozmických katastrof, ktoré by mohli postihnúť našu planétu, je útok žiarenia z gama záblesku určite jedným z najextrémnejších. GRB, ako sa im hovorí, sú silné udalosti, ktoré uvoľňujú obrovské množstvo gama lúčov. Tieto radiácie patria medzi najsmrteľnejšie známe. Ak by sa človek náhodou ocitol v blízkosti objektu produkujúceho gama žiarenie, okamžite by sa smažil. Samozrejme, gama záblesk by mohol ovplyvniť životnú DNA a spôsobiť genetické poškodenie dlho po tom, čo záblesk skončí. Ak by sa niečo také stalo v histórii Zeme, mohlo to celkom dobre zmeniť vývoj života na našej planéte.

https://svs.gsfc.nasa.gov/3149 ' id='mntl-sc-block-image_1-0-2' />

Ak by gama záblesk zasiahol Zem, tieto oblasti planéty by u planét, zvierat a ľudí videli DNA vyššie ako normálne. Vedecké vizualizačné štúdio NASA/Goddard Space Flight Center https://svs.gsfc.nasa.gov/3149

Dobrou správou je, že odpálenie Zeme GRB je dosť nepravdepodobná udalosť. Je to preto, že tieto výbuchy sa vyskytujú tak ďaleko, že šanca, že im niekto ublíži, je dosť malá. Napriek tomu sú to fascinujúce udalosti, ktoré upútajú pozornosť astronómov, kedykoľvek sa vyskytnú.

Čo sú to záblesky gama žiarenia?

Záblesky gama žiarenia sú obrovské výbuchy vo vzdialených galaxiách, ktoré vysielajú roje silne energetických gama lúčov. Hviezdy, supernovy a iné objekty vo vesmíre vyžarujú svoju energiu v rôznych formách svetla, vrátane viditeľného svetlo ,röntgenových lúčov, gama lúče, rádiové vlny a neutrína, aby sme vymenovali aspoň niektoré. Záblesky gama žiarenia sústreďujú svoju energiu na špecifickú vlnovú dĺžku. Výsledkom je, že sú to jedny z najsilnejších udalostí vo vesmíre a výbuchy, ktoré ich vytvárajú, sú tiež dosť jasné vo viditeľnom svetle.

Táto mapa ukazuje umiestnenie tisícky gama zábleskov na oblohe. Takmer všetky sa vyskytli vo vzdialených galaxiách. NASA/Swift

Anatómia gama záblesku

Čo spôsobuje GRB? Po dlhú dobu zostali dosť tajomní. Sú také bystré, že si ľudia spočiatku mysleli, že by si mohli byť veľmi blízki. Teraz sa ukazuje, že mnohí sú veľmi vzdialení, čo znamená, že ich energie sú dosť vysoké.

Astronómovia teraz vedia, že na vytvorenie jedného z týchto výbuchov je potrebné niečo veľmi zvláštne a masívne. Môžu nastať, keď dva vysoko zmagnetizované objekty, napr čierne diery alebo neutrónové hviezdy zrazí, ich magnetické polia sa spoja. Táto akcia vytvára obrovské prúdy, ktoré sústreďujú energetické častice a fotóny prúdiace z kolízie. Výtrysky siahajú cez mnoho svetelných rokov vesmíru. Myslite na nich ako Star Trek - ako phaserové výbuchy, len oveľa silnejšie a dosahujúce takmer kozmické rozmery.

Ilustrácia záblesku gama žiarenia s čiernou dierou a prúdom materiálu uháňajúcim vesmírom. NASA

Energia gama záblesku je sústredená pozdĺž úzkeho lúča. Astronómovia hovoria, že je „kolimovaný“. Keď sa supermasívna hviezda zrúti, môže vytvoriť dlhotrvajúci výbuch. Zrážka dvoch čiernych dier alebo neutrónových hviezd vytvára krátkodobé záblesky. Napodiv, krátkodobé zhluky môžu byť menej kolimované alebo v niektorých prípadoch nie sú vôbec vysoko zaostrené. Astronómovia stále pracujú na tom, aby zistili, prečo by to tak mohlo byť.

Prečo vidíme GRB

Kolimácia energie výbuchu znamená, že veľa z nich sa sústredí do úzkeho lúča. Ak je Zem v zornom poli sústredeného výbuchu, prístroje okamžite detegujú GRB. V skutočnosti tiež vytvára jasný záblesk viditeľného svetla. Dlhotrvajúci GRB (ktorý trvá viac ako dve sekundy) dokáže vyprodukovať (a zamerať) rovnaké množstvo energie, aké by vzniklo, keby sa 0,05 % Slnka okamžite premenilo na energiu. Tak to je obrovský výbuch!

Je ťažké pochopiť nesmiernu energiu tohto druhu. Ale keď je toľko energie vyžarované priamo z polovice vesmíru, môže byť viditeľné voľným okom tu na Zemi. Našťastie väčšina GRB nie je tak blízko k nám.

Ako často sa vyskytujú záblesky gama žiarenia?

Vo všeobecnosti astronómovia zaznamenajú približne jeden výbuch denne. Detekujú však iba tie, ktoré vyžarujú svoje žiarenie v všeobecnom smere Zeme. Astronómovia teda pravdepodobne vidia len malé percento z celkového počtu GRB, ktoré sa vyskytujú vo vesmíre.

To vyvoláva otázky o tom, ako sú GRB (a objekty, ktoré ich spôsobujú) distribuované v priestore. Veľmi závisia od hustoty oblastí vytvárania hviezd, ako aj od veku príslušnej galaxie (a možno aj od iných faktorov). Aj keď sa zdá, že väčšina sa vyskytuje vo vzdialených galaxiách, môže sa stať v blízkych galaxiách alebo dokonca v našej vlastnej. GRB v Mliečnej dráhe sa však zdajú byť pomerne zriedkavé.

Mohol by výbuch gama žiarenia ovplyvniť život na Zemi?

Súčasné odhady hovoria, že k výbuchu gama žiarenia v našej galaxii alebo v blízkej galaxii dôjde približne raz za päť miliónov rokov. Je však dosť pravdepodobné, že žiarenie nebude mať vplyv na Zem. Aby to malo účinok, musí sa to stať dosť blízko nás.

Všetko závisí od lúča. Dokonca aj objekty veľmi blízko gama záblesku môžu byť nedotknuté, ak nie sú v dráhe lúča. Ak však predmet je na ceste, výsledky môžu byť zničujúce. Existujú dôkazy, ktoré naznačujú, že k niečomu blízkemu GRB mohlo dôjsť asi pred 450 miliónmi rokov, čo mohlo viesť k hromadnému vyhynutiu. Dôkazy o tom sú však stále útržkovité.

Stojí v ceste lúča

Blízky záblesk gama žiarenia vyžarovaný priamo na Zem je dosť nepravdepodobný. Ak by však k nejakému došlo, výška škody by závisela od toho, ako blízko je výbuch. Za predpokladu, že sa jedna vyskytuje v mliečna dráha galaxie, ale veľmi ďaleko od našej slnečnej sústavy, veci nemusia byť také zlé. Ak sa to stane relatívne blízko, potom to závisí od toho, koľko lúča Zem pretína.

S gama lúčmi vyžarovanými priamo na Zem by žiarenie zničilo významnú časť našej atmosféry, konkrétne ozónovú vrstvu. Fotóny prúdiace z výbuchu by spôsobili chemické reakcie vedúce k fotochemickému smogu. To by ešte viac oslabilo našu ochranu pred kozmické lúče . Potom sú tu smrteľné dávky žiarenia, ktoré by zažil povrchový život. Konečným výsledkom by bolo hromadné vymieranie väčšiny druhov života na našej planéte.

Našťastie štatistická pravdepodobnosť takejto udalosti je nízka. Zdá sa, že Zem je v oblasti galaxie, kde sú supermasívne hviezdy zriedkavé, a binárne kompaktné objektové systémy nie sú nebezpečne blízko. Aj keby sa GRB stalo v našej galaxii, pravdepodobnosť, že by bol namierený priamo na nás, je dosť zriedkavá.

Takže, zatiaľ čo GRB sú niektoré z najsilnejších udalostí vo vesmíre, so silou devastovať život na všetkých planétach, ktoré sú v ceste, sme vo všeobecnosti veľmi v bezpečí.

Astronómovia pozorujú GRB s obiehajúcimi kozmickými loďami, ako je napríklad misia FERMI. Sleduje každé gama žiarenie, ktoré je vyžarované z kozmických zdrojov vo vnútri našej galaxie aj vo vzdialených oblastiach vesmíru. Slúži tiež ako akési „včasné varovanie“ prichádzajúcich výbuchov a meria ich intenzitu a umiestnenie.

Takto vyzerá obloha s gama lúčmi, ktorú vidí teleskop NASA Fermi. Všetky jasné zdroje vyžarujú gama žiarenie o sile vyššej ako 1 GeV (giga-elektrón-volt). Poďakovanie: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

Upravil a aktualizovalCarolyn Collins Petersen.