Гамма - лучи :вопросы о происхождении и их роль

Гамма - лучи :вопросы о происхождении и их роль

Вспышки гамма-лучей - это самые большие и самые мощные взрывы во Вселенной со времен Большого Взрыва. Они в триллионы раз ярче чем Солнце. Каждый день ученые обнаруживают новые вспышки гамма-излучения, идущие с разных направлений. Несмотря на небольшую длительность – от долей секунд до нескольких минут – эти высокоэнергетические астрономические загадки обладают смертельной силой.

До самого последнего времени мы мало что знали о них. Гамма-вспышки были совершенно случайно обнаружены лишь в конце 1960-х годов. Во время Холодной войны, американские ВС послали спутники для выявления незаконных ядерных испытаний со стороны Советского Союза. Эти спутники были оснащены детекторами гамма-излучения, поскольку при ядерном взрыве выделяется огромное количество этого вида радиации. Американские военные были удивлены тем, что их спутники зафиксировали поток гамма-частиц из открытого космоса, а не с поверхности Земли.

Так что же такое эти гаммы-вспышки? Как они формируются и откуда берутся? За последние 15 лет, наблюдения с помощью спутников и наземных обсерваторий, предоставили ученым массу данных, которые помогли им ответить на эти вопросы.

Ученые смогли выделить 2 вида гамма-вспышек: короткие, длительностью около 0,3 секунды, и длинные – около 30 секунд. Эксперты подозревают, что данные виды вспышек имеют различное происхождение. Они достаточно уверены в происхождении длительных гамма-вспышек, в то время как происхождение коротких вспышек остается загадкой.

Длительные вспышки происходят на звездах определенного типа, известных как звезды «Вольф-Райет». Эти звезды огромные и при этом сверх-горячие и очень тяжелые. Они выделяют огромное количество звездного вещества. Звезды такого типа есть и в нашей галактике, но те из них, которые производят гамма-вспышки находятся в самых отдаленных участках Вселенной, так далеко, что даже используя сверхсовременные мощные телескопы мы не сможем увидеть их мерцания.

Однако, мы можем увидеть, когда они умирают. Когда звезды «Вольфа-Райета» достигают конца своей жизни, они взрываются как сверхновые, перед тем, как свернутся в черную дыру. В момент взрыва, сверх-нагретый пучок энергии прорывается через поверхность звезды почти со скоростью света. Гамма-лучи образуются в момент столкновения взрывной волны со звездным веществом. Они вырываются наружу в течении всего процесса взрыва. Взрывная волна движется позади, детонируя с частицами газа и пыли, производя при этом частицы всех размеров и диапазонов, начиная от рентгеновского излучения, заканчивая видимым спектром. Вот эти драматические последствия мы и видим с Земли.

Гамма-лучи движутся миллиарды лет, чтобы достичь поверхности Земли, несмотря на то, что их скорость равно скорости света (300000 км/сек). Поэтому гамма-вспышки, которые мы сейчас наблюдаем произошли в те времена, когда наша планета была еще наполовину моложе, чем сейчас.

Что же произойдет, если одна из звезд в Млечном пути взорвется, излучая при этом гамма-лучи? Астробиолог Адриан Меллот из Техасского университета полагает, что такое уже происходило, и последствия такого взрыва были ужасающими.

Работая с палеонтологом Брюсом Либерманом из университета Канзаса и с другими учеными, Меллот считает, что получил доказательства того, что второе по величине массовое вымирание на Земле было вызвано одной из гамма-вспышек.

Ордовикское вымирание произошло около 440 миллионов лет назад, когда на Земле процветала водная жизнь. Либерман описывает те времена как «если бы пришелец из космоса посетил бы планету в то время, то он бы охарактеризовал бы жизнь на Земле, как доминирование трилобитов». Трилобиты были весьма разнообразными существами семейства ракообразных. При массовом вымирании, они исчезли вместе с двумя третями других видов живых существ.

В течении многих лет, ученые полагали, что причиной вымирания стал глобальный ледниковый период. Однако с этой теорией есть одна проблема: не было причины для внезапного массового похолодания. Либерман не был уверен в том, что ледниковый период смог уничтожить столько видов живых существ: «На планете были у другие ледниковые периоды в геологическом прошлом, но ни одно из них не вызвало такого эффекта, как в конце Ордовикской эры».

Работая вместе, Либерман и Меллот собрали вместе альтернативную теорию, пытаясь понять, что же вызвало это вымирание. Они считают, что около 440 миллионов лет назад, сверхновая, на расстоянии 10000 световых лет от Земли, взорвалась в виде гамма-вспышки. Радиация разрушила состав атмосферы Земли, разделив молекулы азота и кислорода. Планета окуталась смогом из смертоносного диоксида азота, который заблокировал тепло от Солнца. Несмотря на то, что вспышка длилась всего несколько секунд, эффект от смога вызвал ледниковый период.

Облака двуокиси азота заблокировали солнечные инфракрасные лучи, но не препятствовали проникновению ультрафиолетового излучения. Это было вдвойне плохой новостью для Земли, т.к. гамма-лучи также произвели оксид азота, который разрушил озоновый слой вокруг планеты. В результате, наша планета оказалась беззащитной перед разрушительным ультрафиолетовым излучением. Это излучение проникло в ДНК каждого живого существа на планете. Только у тех, кто жил очень глубоко под водой оставался шанс на выживание. Меллот считает, что за 4,5 миллиардную историю Земли она неоднократно подвергалась воздействию гамма-лучей.

Может ли это случится снова? Меллот считает, что это может случиться как завтра, так и через миллионы лет. Так стоит ли беспокоиться об этом? Нет, не стоит, ведь гамма-лучи бьют без предупреждения и мгновенно. Мы не можем предсказать, когда они появятся, и не можем ничего сделать, чтобы остановить их.

Источник - abc-24.info