Ohrozí Zem vzplanutie gamma?

Pre obyvateľov Zeme, okrem „klasických“ katastrof ako sú záplavy, zemetrasenia, sopečné výbuchy, hrozí aj nebezpečenstvo prichádzajúce z vesmíru. Jedným z nich sú aj vzplanutia gamma žiarenia.

Na základe údajov, ktoré získal HST, Zemi nehrozí ohrozenie dlho trvajúcim vzplanutím gamma žiarenia (GRBs). Tento typ vzplanutia predstavuje mohutné záblesky pri ktorých je vyžiarená veľmi vysoká energia. Tieto vzplanutia pozorujeme pri niektorých typoch supernov. Pokiaľ by takéto vzplanutie nastalo v susedstve Zeme, malo by to pre nás zničujúce následky. V prvom rade by došlo k zničeniu ozónovej vrstvy. Následne by sa spustili také klimatické zmeny, ktoré by doslova obrátili vývoj života na planéte.

Astronómovia sa teda sústredili na analýzu dlho trvajúcich vzplanutí. Vo väčšine prípadov ide o záblesky, ktorých trvanie neprevyšuje 2 sekundy. HST preto uskutočnil niekoľko prehliadok a zistil, že naša Galaxia je veľmi málo pravdepodobným miestom, kde by sa takéto záblesky mohli vyskytovať. Podľa astronómov tieto výbuchy nastávajú skôr v malých nepravidelných galaxiách, v ktorých sú hviezdy s deficitom kovov. Naproti tomu, v Mliečnej dráhe existuje veľmi hojná populácia hviezd, ktoré obsahujú prvky ťažšie ako vodík a hélium. Doteraz bolo zachytené iba jedno také vzplanutie v špirálovej galaxii podobnej tej našej. To naznačuje, že Mliečna dráha málo pravdepodobným hostiteľom takýchto zábleskov. Výbuchy supernov boli zaznamenané približne rovnako v špirálových ako aj nepravidelných galaxiách s väčšou či menšou koncentráciou kovov. Za predpokladu, že poznáme prostredie, môžeme určiť, aké typy hviezd spôsobujú vzplanutie gamma žiarenia. HST okrem toho študoval 42 dlhodobo trvajúcich zábleskov a 16 supernov. Vedci zistili, že záblesky môže spôsobovať aj určitá časť supernov. Tie sa ale nachádzajú v úplne odlišnom prostredí, v akom sa nachádzajú priemerné supernovy.

Tím vedcov pod vedením Fuchtera tiež zistil, že dlho trvajúce vzplanutia sú oveľa viac koncentrované do jasnejších oblastí materských galaxií, v ktorých sídlia tie najhmotnejšie hviezdy. Naproti tomu, vzplanutia supernov boli pozorované vo všetkých oblastiach galaxií. Avšak dlho trvajúce gamma záblesky priamo súvisia s najjasnejšími oblasťami galaxií, čo naznačuje, že pochádzajú od hviezd s hmotnosťami väčšími ako 20 hmotností Slnka. Ich výskyt v malých nepravidelných galaxiách znamená, že tieto vzplanutia môže spôsobovať hviezda s nedostatkom ťažších prvkov. To by tiež znamenalo, že dlhodobé gamma záblesky nastávajú skôr v starších galaxiách, kde nie sú vytvorené zásoby ťažších prvkov. Je teda veľmi nepravdepodobné, že proces vzplanutia by spôsobovala hmotná hviezda bohatá na ťažšie prvky. Takéto hviezdy môžu totiž stratiť veľa hmoty formou intenzívneho hviezdneho vetra. Tým sa obnaží ich povrch, ešte skôr, ako by mohlo dôjsť k explózii. Akonáhle sa tak stane, tieto hviezdy už nemajú dostatočnú hmotnosť, ktorá by viedla k vytvoreniu podmienok, ktoré by spustili proces vzplanutia gamma žiarenia.

Astronómovia sa domnievajú, že vzplanutia gamma pochádzajú od rotujúcich čiernych hviezd, ako pozostatkov po hviezdnych explóziách. Energia z kolapsu hviezdneho jadra uniká vo forme úzkych jetov. Jet, si razí cestu cez pozostatky po výbuchu hviezdy. Vznik priamych jetov, v ktorých je koncentrovaná energia do úzkeho zväzku, je dobrým vysvetlením, prečo so tieto vzplanutia také mohutné. Ale ak hviezda stratí priveľa hmoty, môže po sebe zanechať iba neutrónovú hviezdu, nie čiernu dieru. Preto sa v takýchto prípadoch jety nemôžu vytvoriť. Pokiaľ hviezda stratí len veľmi málo hmoty pred kolapsom, jet tak isto nevznikne a to len vďaka tomu, že si nebude schopný prepáliť cestu skrz hustejšie vonkajšie vrstvy hviezdy. To by teda znamenalo, že extrémne hmotné hviezdy, ktoré odhodia príliš veľa hmoty nemôžu kandidovať na prípady dlho trvajúcich zábleskov gamma žiarenia. Rovnako ako každá hviezda, ktorá sa stratila len málo hmoty. Iba supernovy, ktorých hviezda stratí určité množstvo hmoty, ale nie veľmi veľké, sa môže stať kandidátom na vznik GRB.

Vzplanutia gamma žiarenia delíme na dva druhy, krátkodobé, dlhšie trvajúce a dlhodobé. Krátkodobé trvajú iba niekoľko milisekúnd, tie dlhšie trvajúce okolo dvoch sekúnd a vytvárajúce vysokoenergetické žiarenie. Dlhodobé trvajú od dvoch do desiatich sekúnd a produkujú menej energetické žiarenie. Napriek tomu, že dlhšie trvajúce vzplanutia sú v galaxiách podobných tej našej menej pravdepodobné, hrozia nám krátkodobé záblesky. Tieto vznikajú pri kolíziách kompaktných objektov, napríklad neutrónových hviezd. I keď sa pri kolízii vyžiari veľmi vysoká energia, sú krátkodobé vzplanutia približne 100 až 1000 krát menšie ako dlhotrvajúce. Pokiaľ by takéto vzplanutie nastalo niekde v našej Galaxii, bude pre Zem oveľa menej nebezpečné ako dlho trvajúce vzplanutie.

HST

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *