شفق GRB 030329 (نقطة بيضاء في وسط الصورة). اضغط للتكبير
نظرًا لأن انفجارات أشعة جاما تطلق سيلًا من الإشعاع المرئي في جميع أنحاء الكون ، فمن نافلة القول أننا لن ننفجر بالقرب منا. وفقًا للباحثين في جامعة ولاية أوهايو ، فإن مجرتنا درب التبانة هي النوع الخاطئ من المجرات للانفجارات المحتملة - غالبًا ما تحدث في المجرات الصغيرة المشوهة التي تفتقر إلى العناصر الكيميائية الثقيلة. هذه أخبار جيدة ، حيث أن انفجارًا في غضون 3000 سنة ضوئية من الأرض سيعطينا جرعة قاتلة من الإشعاع.
هل تخسر النوم في الليل لأنك تخشى أن يتم القضاء على جميع أشكال الحياة على الأرض فجأة بجرعة هائلة من إشعاع غاما من الكون؟
حسنًا ، الآن يمكنك الاسترخاء.
تساءل بعض العلماء عما إذا كان يمكن لحدث فلكي مميت يسمى انفجار أشعة غاما أن يحدث في مجرة مثل مجرتنا ، لكن مجموعة من علماء الفلك في جامعة ولاية أوهايو وزملائهم قرروا أن مثل هذا الحدث سيكون مستحيلًا تقريبًا.
وأوضح كرزيستوف ستانيك ، الأستاذ المساعد في علم الفلك في ولاية أوهايو ، أن انفجارات أشعة جاما (GRBs) هي أشعة عالية الطاقة من الإشعاع تطلق من القطبين المغناطيسيين الشمالي والجنوبي لنوع معين من النجوم خلال انفجار المستعر الأعظم. يشك العلماء في أنه إذا حدثت GRB بالقرب من نظامنا الشمسي ، وأن تضرب أحد الحزم الأرض ، فقد تتسبب في انقراضات جماعية في جميع أنحاء الكوكب.
وقال ستانيك إن GRB يجب أن تكون أقل من 3000 سنة ضوئية لتشكل خطرا. تبلغ سنة الضوء الواحدة حوالي 6 تريليون ميل ، وتبلغ مجرتنا 100000 سنة ضوئية. لذا فإن الحدث لا يجب أن يحدث فقط في مجرتنا ، ولكن قريبًا نسبيًا أيضًا.
في الدراسة الجديدة ، التي قدمها ستانيك وزملاؤه إلى مجلة الفيزياء الفلكية ، وجدوا أن GRBs تميل إلى الحدوث في المجرات الصغيرة المشوهة التي تفتقر إلى العناصر الكيميائية الثقيلة (غالبًا ما يشير علماء الفلك إلى جميع العناصر بخلاف العناصر الأخف - الهيدروجين والهيليوم والليثيوم - كمعادن). حتى بين المجرات التي تفتقر إلى المعادن ، تكون الأحداث نادرة - يكتشف علماء الفلك GRB مرة واحدة كل بضع سنوات.
لكن درب التبانة تختلف عن مجرات GRB هذه من جميع النواحي - إنها مجرة حلزونية كبيرة بها الكثير من العناصر الثقيلة.
وأوضح أوليغ جندين ، باحث ما بعد الدكتوراه في ولاية أوهايو ، أن الفلكيين أجروا تحليلاً إحصائيًا لأربعة من وحدات GRB التي حدثت في المجرات القريبة. وقارنوا كتلة المجرات المضيفة الأربعة ، ومعدل تكوين النجوم الجديدة فيها ، ومحتواها المعدني بالمجرات الأخرى التي تم تصنيفها في مسح سلون الرقمي للسماء.
وقال ستانيك إنه على الرغم من أن أربعة قد تبدو وكأنها عينة صغيرة مقارنة بعدد المجرات في الكون ، إلا أن هذه الأربعة كانت أفضل خيار للدراسة لأن الفلكيين لديهم بيانات عن تكوينهم. كانت الأربعة مجرات صغيرة ذات معدلات عالية من تكوين النجوم ومحتوى معدني منخفض.
من بين المجرات الأربعة ، استضافت المجرة التي تحتوي على معظم المعادن - أكثرها مجرتنا - أضعف GRB. قرر الفلكيون أن احتمالات حدوث GRB التي تحدث في مجرة مثل تلك المجرة تكون تقريبًا 0.15 بالمائة.
ومحتوى درب التبانة المعدني يبلغ ضعف تلك المجرة ، لذا فإن احتمالات امتلاكنا لـ GRB ستكون أقل من 0.15 بالمائة.
وقال ستانيك "لم نتعب أنفسنا في حساب احتمالات مجرتنا ، لأن 0.15 بالمئة بدت منخفضة بما يكفي".
وهو يظن أن معظم الناس لم يفقدوا النوم بسبب إمكانية تدمير GRB. وقال "لا أتوقع أن ترتفع سوق الأسهم نتيجة لهذه الأخبار أيضا". "ولكن هناك الكثير من الناس الذين تساءلوا عما إذا كان يمكن إلقاء اللوم على GRBs في الانقراضات الجماعية في وقت مبكر من تاريخ الأرض ، ويشير عملنا إلى أن هذا ليس هو الحال".
لقد درس الفلكيون GRBs لأكثر من 40 عامًا ، ولم يحددوا سوى مصدرها. في الواقع ، قاد ستانيك الفريق الذي ربط GRBs بسوبرنوفا في عام 2003.
وأوضح هو وجيندين أنه عندما ينفجر نجم ضخم وسريع الدوران في مستعر أعظم ، فإن مجاله المغناطيسي يوجه إشعاع غاما للتدفق فقط خارج القطبين المغناطيسيين الشمالي والجنوبي للنجم ، مما يشكل نفاثات عالية الكثافة.
قال ستانيك إن العلماء قاموا بقياس طاقات هذه الأحداث وافترضوا - بحق - أن مثل هذه الإشعاع عالي الكثافة يمكن أن يدمر الحياة على كوكب. لهذا السبب اقترح بعض العلماء أن GRB كان يمكن أن يكون مسؤولًا عن الانقراض الجماعي الذي حدث على الأرض قبل 450 مليون سنة.
الآن يبدو أن انفجارات أشعة جاما قد لا تشكل خطرًا كبيرًا على الأرض أو أي حياة محتملة أخرى في الكون ، أيضًا ، لأنه من غير المحتمل أن تحدث حيث ستتطور الحياة.
وقال ستانيك إن الكواكب تحتاج إلى المعادن لتشكيلها ، وبالتالي فإن المجرة منخفضة المعادن ربما تحتوي على عدد أقل من الكواكب وفرص أقل للحياة.
وأضاف أنه لم يكن ينوي في الأصل معالجة مسألة الانقراضات الجماعية. نشأت الدراسة من مناقشة جماعية خلال "قهوة الصباح" في وزارة ولاية أوهايو - نصف ساعة يوميًا حيث يراجع أعضاء هيئة التدريس والطلاب مقالات جديدة عن مجلة علم الفلك التي تم نشرها على خوادم ما قبل الطباعة عبر الإنترنت بين عشية وضحاها. في فبراير ، نشر ستانيك ورقة حول GRB التي لاحظها ، وخلال القهوة سأل أحدهم ما إذا كان يعتقد أنه مجرد صدفة أن هذه الأحداث تبدو وكأنها تحدث في المجرات الصغيرة الفقيرة بالمعادن.
"كان رد فعلي الأولي هو أنها ليست مصادفة ، ويعلم الجميع أن GRBs تحدث في المجرات التي تفتقر إلى المعادن. ولكن سأل الناس ، "هل هذا معروف حقًا؟ هل أثبت أحد بالفعل أنها صحيحة؟ "وأدركنا أنه لا يوجد أحد".
ونتيجة لذلك ، تضم قائمة المؤلفين المشاركين في الورقة علماء فلك عبر مجموعة واسعة من الخبرات ، والتي قال ستانيك إنها غير عادية إلى حد ما في هذه الأيام من البحث المتخصص. كان المؤلفون من بين أعضاء هيئة التدريس المجتمعين لتناول القهوة في ذلك اليوم ، بالإضافة إلى عدد قليل من الأصدقاء الذين جندوا لمساعدتهم: Stanek و Gnedin ؛ جون بيكوم ، أستاذ الفيزياء والفلك المساعد ؛ جنيفر جونسون ، أستاذة مساعدة في علم الفلك ؛ جونا كولميير ، طالبة دراسات عليا ؛ أندرو جولد ، ومارك بينسونولت ، وريتشارد بوج ، وديفيد واينبرغ ، جميع أساتذة الفلك في ولاية أوهايو ؛ ومريم مودجاز طالبة دراسات عليا في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية.
هذا العمل برعاية مؤسسة العلوم الوطنية.
المصدر الأصلي: جامعة ولاية أوهايو
