Das Nachleuchten von GRB 030329 (weißer Punkt in der Bildmitte). klicken um zu vergrößern
Da Gammastrahlen einen Strom von Strahlung freisetzen, der im gesamten Universum sichtbar ist, ist es selbstverständlich, dass wir nicht in unserer Nähe explodieren würden. Laut Forschern der Ohio State University ist unsere Milchstraße der einfach falsche Galaxientyp für potenzielle Ausbrüche - sie treten fast immer in kleinen, unförmigen Galaxien auf, denen schwere chemische Elemente fehlen. Das sind gute Nachrichten, denn ein Ausbruch innerhalb von 3.000 Lichtjahren um die Erde würde uns eine tödliche Dosis Strahlung geben.
Verlierst du nachts den Schlaf, weil du Angst hast, dass alles Leben auf der Erde plötzlich durch eine massive Dosis Gammastrahlung aus dem Kosmos vernichtet wird?
Nun können Sie sich einfach ausruhen.
Einige Wissenschaftler haben sich gefragt, ob in einer Galaxie wie unserer ein tödliches astronomisches Ereignis namens Gammastrahlenausbruch auftreten könnte, aber eine Gruppe von Astronomen an der Ohio State University und ihre Kollegen haben festgestellt, dass ein solches Ereignis nahezu unmöglich ist.
Gammastrahlen-Bursts (GRBs) sind hochenergetische Strahlungsstrahlen, die während einer Supernova-Explosion aus den Nord- und Südmagnetpolen einer bestimmten Art von Stern herausschießen, erklärte Krzysztof Stanek, Associate Professor für Astronomie am Ohio State. Wissenschaftler vermuten, dass ein GRB in der Nähe unseres Sonnensystems und einer der Strahlen auf der Erde Massenaussterben auf dem ganzen Planeten verursachen könnte.
Der GRB müsste weniger als 3.000 Lichtjahre entfernt sein, um eine Gefahr darzustellen, sagte Stanek. Ein Lichtjahr ist ungefähr 6 Billionen Meilen lang und unsere Galaxie misst 100.000 Lichtjahre im Durchmesser. Das Ereignis müsste also nicht nur in unserer Galaxie stattfinden, sondern auch relativ nahe.
In der neuen Studie, die Stanek und seine Mitautoren dem Astrophysical Journal vorlegten, stellten sie fest, dass GRBs in kleinen, unförmigen Galaxien auftreten, denen schwere chemische Elemente fehlen (Astronomen beziehen sich häufig auf alle anderen Elemente als die leichtesten - Wasserstoff, Helium und Lithium - als Metalle). Selbst unter metallarmen Galaxien sind die Ereignisse selten - Astronomen entdecken einen GRB nur einmal alle paar Jahre.
Aber die Milchstraße unterscheidet sich in jeder Hinsicht von diesen GRB-Galaxien - es ist eine große Spiralgalaxie mit vielen schweren Elementen.
Die Astronomen führten eine statistische Analyse von vier GRBs durch, die in nahe gelegenen Galaxien auftraten, erklärte Oleg Gnedin, Postdoktorand am Ohio State. Sie verglichen die Masse der vier Wirtsgalaxien, die Geschwindigkeit, mit der sich neue Sterne in ihnen bildeten, und ihren Metallgehalt mit anderen Galaxien, die im Sloan Digital Sky Survey katalogisiert wurden.
Obwohl vier im Vergleich zur Anzahl der Galaxien im Universum wie eine kleine Stichprobe klingen mögen, waren diese vier die beste Wahl für die Studie, da Astronomen Daten über ihre Zusammensetzung hatten, sagte Stanek. Alle vier waren kleine Galaxien mit hohen Sternentstehungsraten und niedrigem Metallgehalt.
Von den vier Galaxien beherbergte die mit den meisten Metallen - die mit unserer am ähnlichsten - die schwächste GRB. Die Astronomen stellten fest, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein GRB in einer solchen Galaxie auftritt, ungefähr 0,15 Prozent beträgt.
Und der Metallgehalt der Milchstraße ist doppelt so hoch wie der dieser Galaxie, sodass unsere Chancen, jemals einen GRB zu haben, sogar unter 0,15 Prozent liegen würden.
"Wir haben uns nicht die Mühe gemacht, die Chancen für unsere Galaxie zu berechnen, da 0,15 Prozent niedrig genug schienen", sagte Stanek.
Er geht davon aus, dass die meisten Menschen wegen der Möglichkeit eines erdvernichtenden GRB nicht den Schlaf verloren haben. "Ich würde auch nicht erwarten, dass der Aktienmarkt aufgrund dieser Nachrichten steigen wird", sagte er. "Aber es gibt viele Menschen, die sich gefragt haben, ob GRBs für Massensterben zu Beginn der Erdgeschichte verantwortlich gemacht werden könnten, und unsere Arbeit legt nahe, dass dies nicht der Fall ist."
Astronomen haben GRBs seit mehr als 40 Jahren untersucht und erst kürzlich festgestellt, woher sie kommen. Tatsächlich leitete Stanek das Team, das GRBs 2003 an Supernovae gebunden hatte.
Er und Gnedin erklärten, dass wenn ein sehr massereicher, schnell rotierender Stern in einer Supernova explodiert, sein Magnetfeld die Gammastrahlung so lenkt, dass sie nur aus den Nord- und Südmagnetpolen des Sterns herausfließt und hochintensive Jets bildet.
Wissenschaftler haben die Energien dieser Ereignisse gemessen und - zu Recht, sagte Stanek - angenommen, dass solch hochintensive Strahlung das Leben auf einem Planeten zerstören könnte. Aus diesem Grund haben einige Wissenschaftler vorgeschlagen, dass ein GRB für ein Massensterben verantwortlich sein könnte, das vor 450 Millionen Jahren auf der Erde stattfand.
Nun scheint es, dass Gammastrahlenausbrüche möglicherweise auch keine so große Gefahr für die Erde oder ein anderes potenzielles Leben im Universum darstellen, da es unwahrscheinlich ist, dass sie dort auftreten, wo sich Leben entwickeln würde.
Planeten brauchen Metalle, um sich zu bilden, sagte Stanek, also hätte eine metallarme Galaxie wahrscheinlich weniger Planeten und weniger Lebenschancen.
Er fügte hinzu, dass er ursprünglich nicht beabsichtigte, die Frage des Massensterbens anzusprechen. Die Studie entstand aus einer Gruppendiskussion während des „Morgenkaffees“ des Ohio State Department of Astronomy - einer täglichen halben Stunde, in der Lehrkräfte und Studenten neue Artikel aus Astronomiezeitschriften lesen, die über Nacht auf Internet-Preprint-Servern veröffentlicht wurden. Im Februar veröffentlichte Stanek einen Artikel über einen von ihm beobachteten GRB, und während des Kaffees fragte jemand, ob er es für einen Zufall halte, dass diese Ereignisse in kleinen, metallarmen Galaxien auftreten.
"Meine erste Reaktion war, dass es kein Zufall ist und jeder weiß nur, dass GRBs in metallarmen Galaxien vorkommen. Aber dann fragten die Leute: „Ist es wirklich so bekannt? Hat jemand tatsächlich bewiesen, dass es wahr ist? "Und wir haben festgestellt, dass es niemand getan hat."
Infolgedessen enthält die Liste der Mitautoren des Papiers Astronomen mit einem breiten Spektrum an Fachkenntnissen, was laut Stanek in diesen Tagen spezialisierter Forschung eher ungewöhnlich ist. Die Koautoren gehörten zu den Fakultäten, die an diesem Tag zum Kaffee versammelt waren, sowie einige Freunde, die sie angeworben hatten, um ihnen zu helfen: Stanek und Gnedin; John Beacom, Assistenzprofessor für Physik und Astronomie; Jennifer Johnson, Assistenzprofessorin für Astronomie; Juna Kollmeier, eine Doktorandin; Andrew Gould, Marc Pinsonneault, Richard Pogge und David Weinberg, alle Professoren für Astronomie am Ohio State; und Maryam Modjaz, eine Doktorandin am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Diese Arbeit wurde von der National Science Foundation gefördert.
Ursprüngliche Quelle: Ohio State University
