Από όλες τις κοσμικές καταστροφές που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τον πλανήτη μας, μια επίθεση από ακτινοβολία από έκρηξη ακτίνων γάμμα είναι σίγουρα ένα από τα πιο ακραία. Τα GRB, όπως ονομάζονται, είναι ισχυρά γεγονότα που απελευθερώνουν τεράστιες ποσότητες ακτίνων γάμμα. Αυτές είναι από τις πιο θανάσιμες ακτινοβολίες που είναι γνωστές. Εάν ένα άτομο συνέβαινε κοντά σε ένα αντικείμενο που παράγει ακτίνες γάμμα, θα έπρεπε να τηγανιστούν σε μια στιγμή. Βεβαίως, μια έκρηξη ακτίνων γάμμα μπορεί να επηρεάσει το DNA της ζωής, προκαλώντας γενετική βλάβη πολύ καιρό μετά την έκρηξη. Εάν κάτι τέτοιο συνέβη στην ιστορία της Γης, θα μπορούσε να έχει αλλάξει την εξέλιξη της ζωής στον πλανήτη μας.
Τα καλά νέα είναι ότι η Γη που καταστρέφεται από ένα GRB είναι ένα αρκετά απίθανο γεγονός. Αυτό συμβαίνει επειδή αυτές οι εκρήξεις συμβαίνουν τόσο μακριά ώστε οι πιθανότητες να υποστούν βλάβη από κάποιον είναι πολύ μικρές. Ακόμα, είναι συναρπαστικά γεγονότα που τραβούν την προσοχή των αστρονόμων κάθε φορά που συμβαίνουν.
Τι είναι η έκρηξη των γαστρικών ακτίνων;
Οι ριπές των ακτίνων Γ είναι γιγαντιαίες εκρήξεις σε μακρινούς γαλαξίες που εκπέμπουν σμήνη ισχυρών ενεργητικών ακτίνων γάμμα. Τα αστέρια, οι σουπερνόβες και άλλα αντικείμενα στο διάστημα εκπέμπουν την ενέργεια τους σε διάφορες μορφές φωτός, συμπεριλαμβανομένων των ορατών φως, ακτινογραφίες, ακτίνες γάμμα, ραδιοκύματα, και τα νετρίνα, για να αναφέρουμε μερικά. Οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα εστιάζουν την ενέργεια τους σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος. Ως αποτέλεσμα, είναι μερικά από τα πιο ισχυρά γεγονότα στο σύμπαν και οι εκρήξεις που τις δημιουργούν είναι αρκετά φωτεινά στο ορατό φως.
Η ανατομία μιας έκρηξης ακτίνων-γκαμών
Τι προκαλεί τα GRBs; Για πολύ καιρό, παρέμειναν αρκετά μυστηριώδεις. Είναι τόσο φωτεινά που αρχικά οι άνθρωποι πίστευαν ότι μπορεί να είναι πολύ κοντά. Αποδεικνύεται τώρα ότι πολλοί είναι πολύ απομακρυσμένοι, πράγμα που σημαίνει ότι οι ενέργειές τους είναι αρκετά υψηλές.
Οι αστρονόμοι γνωρίζουν τώρα ότι παίρνει κάτι πολύ περίεργο και μαζικό για να δημιουργήσει μία από αυτές τις εκρήξεις. Μπορούν να συμβούν όταν δύο πολύ μαγνητισμένα αντικείμενα, όπως μαύρες τρύπες ή αστέρια νετρονίων συγκρούονται, τα μαγνητικά πεδία τους ενώνονται. Αυτή η ενέργεια δημιουργεί τεράστιους πίδακες που εστιάζουν τα ενεργειακά σωματίδια και τα φωτόνια που διαρρέουν από τη σύγκρουση. Οι πίδακες εκτείνονται σε πολλά φωτεινά έτη χώρου. Σκεφτείτε τους όπως Star Trek-όπως οι φασματικές εκρήξεις, είναι πολύ πιο ισχυρές και φτάνουν σε μια σχεδόν κοσμική κλίμακα.
Η ενέργεια μιας έκρηξης ακτίνων γάμμα επικεντρώνεται κατά μήκος μιας στενής δέσμης. Οι αστρονόμοι λένε ότι είναι "συγκεντρωμένοι". Όταν ένα αστέρι υπερμεγέθυνσης καταρρέει, μπορεί να δημιουργήσει μια έκρηξη μεγάλης διάρκειας. Η σύγκρουση δύο μαύρων οπών ή αστέρες νετρονίων δημιουργεί βραχυχρόνιες εκρήξεις. Παραδόξως, οι ριπές μικρής διάρκειας ενδέχεται να είναι λιγότερο συγκεντρωμένες ή, σε ορισμένες περιπτώσεις, δεν είναι ιδιαίτερα εστιασμένες. Οι αστρονόμοι εξακολουθούν να εργάζονται για να καταλάβουν γιατί μπορεί να είναι αυτό.
Γιατί βλέπουμε τα GRB
Η συσσώρευση της ενέργειας της έκρηξης σημαίνει ότι πολλά από αυτά συγκεντρώνονται σε μια στενή δέσμη. Εάν η Γη συμβαίνει να είναι κατά μήκος της οπτικής επαφής της εστιασμένης έκρηξης, τα όργανα ανιχνεύουν το GRB αμέσως. Παράγει επίσης μια φωτεινή έκρηξη ορατού φωτός. Μια GRB μακράς διαρκείας (η οποία διαρκεί περισσότερο από δύο δευτερόλεπτα) μπορεί να παράγει (και να εστιάσει) στην ίδια ποσότητα ενέργειας που θα δημιουργούσε αν το 0,05% του Ήλιου μετατρεπόταν στιγμιαία σε ενέργεια. Τώρα, αυτό είναι ένα τεράστιο έκρηξη!
Η κατανόηση της τεράστιας ενέργειας αυτού του είδους είναι δύσκολη. Αλλά, όταν αυτή η ενέργεια εκπέμπεται απευθείας από το μισό του σύμπαντος, μπορεί να είναι ορατή με γυμνό μάτι εδώ στη Γη. Ευτυχώς, οι περισσότεροι GRBs δεν είναι τόσο κοντά μας.
Πόσο συχνά συμβαίνουν οι ριπές των ακτίνων Γ?
Σε γενικές γραμμές, οι αστρονόμοι εντοπίζουν περίπου μία έκρηξη την ημέρα. Ωστόσο, ανιχνεύουν μόνο εκείνους που εκπέμπουν την ακτινοβολία τους στη γενική κατεύθυνση της Γης. Έτσι, οι αστρονόμοι είναι πιθανό να βλέπουν μόνο ένα μικρό ποσοστό του συνολικού αριθμού GRBs που εμφανίζονται στο σύμπαν.
Αυτό θέτει ερωτήματα σχετικά με το πώς τα GRB (και τα αντικείμενα που τους προκαλούν) διανέμονται στο διάστημα. Στηρίζονται σε μεγάλο βαθμό στην πυκνότητα των περιοχών που σχηματίζουν αστέρια, καθώς και στην ηλικία του σχετικού γαλαξία (και ίσως και σε άλλους παράγοντες). Ενώ οι περισσότεροι φαίνεται να εμφανίζονται σε μακρινούς γαλαξίες, θα μπορούσαν να συμβούν σε κοντινούς γαλαξίες ή ακόμα και σε δικούς μας. Τα GRB στον Γαλαξία φαίνεται να είναι αρκετά σπάνια.
Θα μπορούσε μια επίδραση έκρηξης σε γκάμα να έχει ζωή στη γη;
Οι τρέχουσες εκτιμήσεις είναι ότι μια έκρηξη ακτίνων γάμμα θα συμβεί στον γαλαξία μας, ή σε έναν κοντινό γαλαξία, περίπου μία φορά κάθε πέντε εκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, είναι αρκετά πιθανό η ακτινοβολία να μην έχει αντίκτυπο στη Γη. Πρέπει να συμβαίνει πολύ κοντά μας για να έχει αποτέλεσμα.
Όλα εξαρτώνται από την ακτινοβολία. Ακόμα και τα αντικείμενα πολύ κοντά σε έκρηξη ακτίνων γάμμα μπορεί να επηρεαστούν εάν δεν βρίσκονται στη διαδρομή δέσμης. Ωστόσο, αν ένα αντικείμενο είναι στο μονοπάτι, τα αποτελέσματα μπορεί να είναι καταστροφικά. Υπάρχουν στοιχεία που δείχνουν ότι μια κάπως κοντινή GRB θα μπορούσε να είχε συμβεί περίπου 450 εκατομμύρια χρόνια πριν, γεγονός που θα μπορούσε να έχει οδηγήσει σε μαζική εξαφάνιση. Ωστόσο, τα αποδεικτικά στοιχεία για το θέμα αυτό εξακολουθούν να είναι σκανδαλώδη.
Μόνιμη στο δρόμο της δέσμης
Μια κοντινή έκρηξη ακτίνων γάμμα, ακτινοβολούμενη απευθείας στη Γη, είναι πολύ απίθανη. Ωστόσο, αν συμβεί κάτι τέτοιο, το ποσό της βλάβης θα εξαρτηθεί από το πόσο κοντά είναι η έκρηξη. Υποθέτοντας ότι κάποιος εμφανίζεται στο Γαλαξίας αλλά πολύ μακριά από το ηλιακό μας σύστημα, τα πράγματα ίσως να μην είναι πολύ κακά. Εάν συμβαίνει σχετικά κοντινή, τότε εξαρτάται από το πόσο της γης δέσμης τέμνει.
Με τις ακτίνες γάμμα που ακτινοβολούν απευθείας στη Γη, η ακτινοβολία θα καταστρέψει ένα σημαντικό μέρος της ατμόσφαιράς μας, και συγκεκριμένα της στιβάδας του όζοντος. Τα φωτόνια που ρέουν από τη διάρρηξη θα προκαλέσουν χημικές αντιδράσεις που οδηγούν σε φωτοχημικό νέφος. Αυτό θα εξαλείψει περαιτέρω την προστασία μας κοσμικές ακτίνες. Στη συνέχεια, υπάρχουν οι θανατηφόρες δόσεις ακτινοβολίας που θα βιώσει η επιφανειακή ζωή. Το τελικό αποτέλεσμα θα ήταν η μαζική εξαφάνιση των περισσότερων ειδών ζωής στον πλανήτη μας.
Ευτυχώς, η στατιστική πιθανότητα ενός τέτοιου γεγονότος είναι χαμηλή. Η Γη φαίνεται να βρίσκεται σε μια περιοχή του γαλαξία, όπου τα σπάνια υπερμεγέθια αστέρια και δυάδικος τα συμπαγή συστήματα αντικειμένων δεν είναι επικίνδυνα στενά. Ακόμα και αν ένα GRB συνέβη στον γαλαξία μας, η πιθανότητα να απευθυνθεί σε εμάς είναι πολύ σπάνια.
Έτσι, ενώ τα GRBs είναι μερικά από τα πιο ισχυρά γεγονότα στο σύμπαν, με τη δύναμη να καταστρέφουν τη ζωή σε οποιονδήποτε πλανήτη στην πορεία του, είμαστε γενικά πολύ ασφαλείς.
Οι αστρονόμοι παρατηρούν τα GRBs με διαστημικά οχήματα που βρίσκονται σε τροχιά, όπως η αποστολή FERMI. Παρακολουθεί κάθε ακτινοβολία γάμμα που εκπέμπεται από κοσμικές πηγές, τόσο εντός του γαλαξία μας όσο και σε απομακρυσμένες περιοχές του χώρου. Χρησιμεύει επίσης ως ένα είδος "έγκαιρης προειδοποίησης" των εισερχόμενων εκρήξεων και μετρά τις εντάσεις και τις θέσεις τους.
Επεξεργάστηκε και ενημερώθηκε από Carolyn Collins Petersen.