Gammastraaluitbarstingen (GRB's) zijn enkele van de helderste, meest dramatische gebeurtenissen in het heelal. Vanwege hun explosieve kracht wordt voorspeld dat langdurige GRB's catastrofale gevolgen zullen hebben voor het leven op elke nabijgelegen planeet. Maar kan dit soort gebeurtenissen plaatsvinden in onze eigen sterrenwijk? In een nieuw artikel, gepubliceerd in Physical Review Letters, onderzoeken twee astrofysici de waarschijnlijkheid dat een dodelijke GRB voorkomt in sterrenstelsels zoals de Melkweg, die mogelijk licht werpen op het risico voor organismen op aarde, zowel nu als in ons verre verleden en toekomst.
Er zijn twee hoofdtypen GRB's: kort en lang. Korte GRB's duren minder dan twee seconden en worden verondersteld het resultaat te zijn van de samensmelting van twee compacte sterren, zoals neutronensterren of zwarte gaten. Omgekeerd duren lange GRB's meer dan twee seconden en lijken te voorkomen in combinatie met bepaalde soorten type I-supernova's, met name die welke optreden wanneer een massieve ster al zijn waterstof en helium tijdens het instorten afwerpt.
Het is misschien niet verrassend dat lange GRB's veel meer bedreigend zijn voor planetaire systemen dan korte GRB's. Aangezien gevaarlijke lange GRB's relatief zeldzaam lijken te zijn in grote, metaalrijke sterrenstelsels zoals die van ons, werd lang gedacht dat planeten in de Melkweg immuun zouden zijn voor hun gevolgen. Maar houd rekening met de onvoorstelbare ouderdom van het heelal en 'relatief zeldzaam' lijkt het niet langer te schrappen.
Volgens de auteurs van het nieuwe artikel is er zelfs een kans van 90% dat een GRB die krachtig genoeg is om de ozonlaag van de aarde te vernietigen, zich in de afgelopen 5 miljard jaar in onze sterrenwijk heeft voorgedaan, en een kans van 50% dat zo'n gebeurtenis vond plaats in de afgelopen half miljard jaar. Deze kansen geven een mogelijke trigger aan voor de op één na ergste massa-extinctie in de geschiedenis van de aarde: de Ordovicium-extinctie. Deze grote decimering vond 440-450 miljoen jaar geleden plaats en leidde tot de dood van meer dan 80% van alle soorten.
Tegenwoordig lijkt de aarde echter relatief veilig. Sterrenstelsels die GRB's veel sneller produceren dan de onze, zoals de Grote Magelhaense Wolk, zijn momenteel te ver van de aarde verwijderd om enige reden tot ongerustheid te zijn. Bovendien plaatst het thuisadres van ons zonnestelsel in de slaperige buitenwijken van de Melkweg ons ver weg van de meer actieve, stervormende regio's van ons eigen sterrenstelsel, gebieden die eerder GRB's zouden produceren. Interessant is dat het feit dat dergelijke stille buitengebieden bestaan binnen spiraalstelsels zoals die van ons, volledig te danken is aan de precieze waarde van de kosmologische constante - de factor die de uitdijingssnelheid van ons heelal beschrijft - die we waarnemen. Als het heelal sneller was uitgebreid, zouden dergelijke sterrenstelsels niet bestaan; langzamer, en spiralen zouden veel compacter zijn en dus veel energetisch actiever.
In een toekomstig artikel beloven de auteurs te onderzoeken welke rol GRB's kunnen spelen in de paradox van Fermi, de open vraag waarom geavanceerde levensvormen zo zeldzaam lijken in ons universum. Een voordruk van hun huidige werk is toegankelijk op de ArXiv.
