Hậu quả của GRB 030329 (chấm trắng ở giữa hình ảnh). Nhấn vào đây để phóng to
Vì các vụ nổ tia gamma giải phóng một dòng phóng xạ có thể nhìn thấy trên khắp Vũ trụ, nên không cần phải nói rằng chúng ta sẽ nổ tung một phát gần chúng ta. Theo các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Ohio, Dải Ngân hà của chúng ta là loại thiên hà sai lầm cho các vụ nổ tiềm năng - chúng hầu như luôn xảy ra trong các thiên hà nhỏ, sai lệch, thiếu các nguyên tố hóa học nặng. Đó là tin tốt lành, vì một vụ nổ trong vòng 3.000 năm ánh sáng của Trái đất sẽ cho chúng ta một liều phóng xạ gây chết người.
Bạn có bị mất ngủ vào ban đêm bởi vì bạn sợ rằng tất cả sự sống trên Trái đất sẽ đột nhiên bị hủy diệt bởi một lượng lớn bức xạ gamma từ vũ trụ?
Vâng, bây giờ bạn có thể nghỉ ngơi dễ dàng.
Một số nhà khoa học đã tự hỏi liệu một sự kiện thiên văn chết người được gọi là vụ nổ tia gamma có thể xảy ra trong một thiên hà như chúng ta hay không, nhưng một nhóm các nhà thiên văn học tại Đại học bang Ohio và các đồng nghiệp của họ đã xác định rằng một sự kiện như vậy sẽ gần như không thể xảy ra.
Krzysztof Stanek, phó giáo sư thiên văn học tại bang Ohio, cho biết, vụ nổ tia gamma (GRBs) là các chùm bức xạ năng lượng cao bắn ra từ các cực từ bắc và nam của một loại sao đặc biệt trong vụ nổ siêu tân tinh. Các nhà khoa học nghi ngờ rằng nếu một GRB xảy ra gần hệ mặt trời của chúng ta và một trong số các chùm tia sẽ tấn công Trái đất, nó có thể gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt trên khắp hành tinh.
GRB sẽ phải cách chúng ta dưới 3.000 năm ánh sáng để gây nguy hiểm, Stanek nói. Một năm ánh sáng là khoảng 6 nghìn tỷ dặm, và thiên hà của chúng ta đo 100.000 năm ánh sáng. Vì vậy, sự kiện này không chỉ phải xảy ra trong thiên hà của chúng ta mà còn tương đối gần nữa.
Trong nghiên cứu mới, mà Stanek và các đồng tác giả đã gửi cho Tạp chí Vật lý thiên văn, họ phát hiện ra rằng GRB có xu hướng xảy ra trong các thiên hà nhỏ, sai lệch, thiếu các nguyên tố hóa học nặng (các nhà thiên văn học thường đề cập đến tất cả các nguyên tố khác ngoài các nguyên tố nhẹ nhất - hydro, helium và lithium - dưới dạng kim loại). Ngay cả trong số các thiên hà nghèo kim loại, các sự kiện rất hiếm - các nhà thiên văn học chỉ phát hiện GRB một vài năm một lần.
Nhưng Dải Ngân hà khác với các thiên hà GRB trên tất cả các tính - đó là một thiên hà xoắn ốc lớn với rất nhiều nguyên tố nặng.
Các nhà thiên văn học đã làm một phân tích thống kê về bốn GRB xảy ra ở các thiên hà gần đó, Oleg Gnedin, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại bang Ohio, giải thích. Họ đã so sánh khối lượng của bốn thiên hà chủ, tốc độ các ngôi sao mới hình thành trong chúng và hàm lượng kim loại của chúng với các thiên hà khác được liệt kê trong Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan.
Mặc dù bốn âm thanh có thể giống như một mẫu nhỏ so với số lượng thiên hà trong vũ trụ, nhưng bốn thiên hà này là lựa chọn tốt nhất cho nghiên cứu vì các nhà thiên văn học có dữ liệu về thành phần của chúng, Stanek nói. Cả bốn thiên hà đều có tỷ lệ hình thành sao cao và hàm lượng kim loại thấp.
Trong số bốn thiên hà, một thiên hà có nhiều kim loại nhất - một thiên hà giống với chúng ta nhất - đã tổ chức GRB yếu nhất. Các nhà thiên văn xác định rằng tỷ lệ GRB xảy ra trong một thiên hà như thế này là xấp xỉ 0,15%.
Và hàm lượng kim loại của Dải Ngân hà cao gấp đôi thiên hà đó, do đó, tỷ lệ chúng ta từng có GRB thậm chí còn thấp hơn 0,15%.
Chúng tôi đã không bận tâm để tính toán tỷ lệ cược cho thiên hà của chúng tôi, bởi vì 0,15% dường như đủ thấp, theo ông Stanek.
Anh ta cho rằng hầu hết mọi người đều mất ngủ vì khả năng GRB hủy diệt Trái đất. Tôi cũng không thể tin rằng thị trường chứng khoán sẽ tăng giá do tin tức này. Tuy nhiên, có rất nhiều người đã tự hỏi liệu GRB có thể bị đổ lỗi cho sự tuyệt chủng hàng loạt sớm trong lịch sử Trái đất hay không, và công việc của chúng tôi cho thấy rằng đây không phải là trường hợp.
Các nhà thiên văn học đã nghiên cứu GRB trong hơn 40 năm và chỉ gần đây mới xác định được chúng đến từ đâu. Trên thực tế, Stanek đã lãnh đạo nhóm gắn GRB với siêu tân tinh vào năm 2003.
Ông và Gnedin giải thích rằng khi một ngôi sao quay cực lớn, cực nhanh phát nổ trong siêu tân tinh, từ trường của nó chỉ đạo bức xạ gamma chỉ chảy ra khỏi các cực từ sao bắc và nam cực, tạo thành các tia nước cường độ cao.
Các nhà khoa học đã đo năng lượng của những sự kiện này và giả định - đúng như vậy, Stanek nói - rằng bức xạ cường độ cao như vậy có thể phá hủy sự sống trên một hành tinh. Đó là lý do tại sao một số nhà khoa học đã đề xuất rằng GRB có thể chịu trách nhiệm cho sự tuyệt chủng hàng loạt xảy ra trên Trái đất 450 triệu năm trước.
Bây giờ, dường như các vụ nổ tia gamma có thể không gây nguy hiểm nhiều cho Trái đất hoặc bất kỳ sự sống tiềm năng nào khác trong vũ trụ, vì chúng không có khả năng xảy ra ở nơi sự sống sẽ phát triển.
Các hành tinh cần kim loại để hình thành, Stanek nói, do đó, một thiên hà kim loại thấp có thể sẽ có ít hành tinh hơn và ít cơ hội hơn cho sự sống.
Anh ấy nói thêm rằng ban đầu anh ấy đã có ý định giải quyết câu hỏi về sự tuyệt chủng hàng loạt. Nghiên cứu này bắt nguồn từ một cuộc thảo luận nhóm trong Phòng thiên văn học bang Ohio, cà phê buổi sáng cà phê - một nửa giờ hàng ngày, nơi các giảng viên và sinh viên xem xét các bài báo tạp chí thiên văn học mới được đăng lên máy chủ in sẵn Internet qua đêm. Vào tháng 2, Stanek đã xuất bản một bài báo về GRB mà anh đã quan sát và trong khi uống cà phê, có người hỏi liệu anh có nghĩ rằng đó chỉ là sự trùng hợp ngẫu nhiên mà những sự kiện này dường như xảy ra trong các thiên hà nhỏ, nghèo kim loại.
Phản ứng ban đầu của tôi là nó không phải là sự trùng hợp ngẫu nhiên và mọi người chỉ biết rằng GRB xảy ra trong các thiên hà nghèo kim loại. Nhưng sau đó mọi người hỏi, "Nó có thực sự nổi tiếng không? Có ai thực sự chứng minh điều đó là đúng không? Vv Và chúng tôi nhận ra rằng không ai có.
Do đó, danh sách các đồng tác giả trên bài báo bao gồm các nhà thiên văn học trên một phạm vi chuyên môn rộng, mà Stanek nói là hơi bất thường trong những ngày nghiên cứu chuyên ngành này. Các đồng tác giả là một trong số các giảng viên tập trung uống cà phê vào ngày hôm đó, cộng với một vài người bạn mà họ tuyển dụng để giúp đỡ họ: Stanek và Gnedin; John Beacom, trợ lý giáo sư vật lý và thiên văn học; Jennifer Johnson, trợ lý giáo sư thiên văn học; Juna Kollmeier, một sinh viên tốt nghiệp; Andrew Gould, Marc Pinsonneault, Richard Pogge và David Weinberg, tất cả các giáo sư thiên văn học tại bang Ohio; và Maryam Modjaz, một sinh viên tốt nghiệp tại Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian.
Công trình này được tài trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia.
Nguồn gốc: Đại học bang Ohio
