De nagloeiing van GRB 030329 (witte stip in midden van afbeelding). Klik om te vergroten
Omdat gammastraaluitbarstingen een stortvloed aan straling door het hele universum afgeven, is het vanzelfsprekend dat we niet bij ons zouden opblazen. Volgens onderzoekers van de Ohio State University is onze Melkweg het gewoon verkeerde type sterrenstelsel voor mogelijke uitbarstingen - ze gebeuren bijna altijd in kleine, misvormde sterrenstelsels die geen zware chemische elementen bevatten. Dat is goed nieuws, aangezien een uitbarsting binnen 3000 lichtjaar van de aarde ons een dodelijke dosis straling zou geven.
Slaapt u 's nachts uit omdat u bang bent dat al het leven op aarde plotseling wordt vernietigd door een enorme dosis gammastraling uit de kosmos?
Nou, nu kun je rustig uitrusten.
Sommige wetenschappers hebben zich afgevraagd of een dodelijke astronomische gebeurtenis, een gammastraaluitbarsting genoemd, zou kunnen plaatsvinden in een melkwegstelsel als het onze, maar een groep astronomen van de Ohio State University en hun collega's hebben vastgesteld dat een dergelijke gebeurtenis bijna onmogelijk zou zijn.
Gammastraaluitbarstingen (GRB's) zijn hoogenergetische stralingsbundels die tijdens een supernova-explosie uit de noordelijke en zuidelijke magnetische polen van een bepaald soort ster schieten, legde Krzysztof Stanek, universitair hoofddocent astronomie aan de staat Ohio uit. Wetenschappers vermoeden dat als een GRB in de buurt van ons zonnestelsel zou optreden en een van de stralen de aarde zou raken, dit massa-uitsterving over de hele planeet zou kunnen veroorzaken.
De GRB zou minder dan 3.000 lichtjaar verwijderd moeten zijn om een gevaar te vormen, zei Stanek. Een lichtjaar is ongeveer 6 biljoen mijl en ons sterrenstelsel meet 100.000 lichtjaar in doorsnee. De gebeurtenis zou dus niet alleen in ons sterrenstelsel moeten plaatsvinden, maar ook relatief dichtbij.
In de nieuwe studie, die Stanek en zijn coauteurs hebben ingediend bij het Astrophysical Journal, ontdekten ze dat GRB's vaak voorkomen in kleine, misvormde sterrenstelsels die geen zware chemische elementen bevatten (astronomen verwijzen vaak naar alle andere elementen dan de allerlichtste - waterstof, helium en lithium - als metalen). Zelfs onder metaalarme sterrenstelsels zijn de gebeurtenissen zeldzaam - astronomen detecteren slechts om de paar jaar een GRB.
Maar de Melkweg verschilt in alle opzichten van deze GRB-sterrenstelsels - het is een groot spiraalstelsel met veel zware elementen.
De astronomen hebben een statistische analyse gemaakt van vier GRB's die plaatsvonden in nabijgelegen sterrenstelsels, legde Oleg Gnedin uit, een postdoctoraal onderzoeker bij de staat Ohio. Ze vergeleken de massa van de vier gaststelsels, de snelheid waarmee zich daarin nieuwe sterren vormden, en hun metaalgehalte met andere sterrenstelsels die in de Sloan Digital Sky Survey werden gecatalogiseerd.
Hoewel vier misschien klinken als een kleine steekproef vergeleken met het aantal sterrenstelsels in het universum, waren deze vier de beste keuze voor de studie omdat astronomen gegevens hadden over hun samenstelling, zei Stanek. Alle vier waren kleine sterrenstelsels met een hoge stervormingssnelheid en een laag metaalgehalte.
Van de vier sterrenstelsels had degene met de meeste metalen - die het meest lijkt op de onze - de zwakste GRB. De astronomen hebben vastgesteld dat de kans dat een GRB in een sterrenstelsel als dat voorkomt, ongeveer 0,15 procent is.
En het metaalgehalte van de Melkweg is twee keer zo hoog als dat sterrenstelsel, dus onze kans om ooit een GRB te hebben zou zelfs lager zijn dan 0,15 procent.
"We hebben niet de moeite genomen om de kansen voor ons sterrenstelsel te berekenen, omdat 0,15 procent laag genoeg leek", zei Stanek.
Hij stelt dat de meeste mensen de slaap niet verloren door de mogelijkheid van een aardevernietigende GRB. "Ik zou ook niet verwachten dat de aandelenmarkt stijgt als gevolg van dit nieuws," zei hij. "Maar er zijn veel mensen die zich hebben afgevraagd of GRB's vroeg in de geschiedenis van de aarde de schuld kunnen krijgen van massa-uitsterving, en ons werk suggereert dat dit niet het geval is."
Astronomen hebben GRB's al meer dan 40 jaar bestudeerd en pas onlangs bepaald waar ze vandaan komen. Stanek leidde zelfs het team dat GRB's in 2003 aan supernovae bond.
Hij en Gnedin legden uit dat wanneer een zeer massieve, snel roterende ster explodeert in een supernova, het magnetische veld gammastraling dirigeert om alleen uit de magnetische noord- en zuidpool van de ster te stromen, waardoor stralen met hoge intensiteit worden gevormd.
Wetenschappers hebben de energieën van deze gebeurtenissen gemeten en aangenomen - terecht, zei Stanek - dat dergelijke straling met hoge intensiteit het leven op een planeet zou kunnen vernietigen. Daarom hebben sommige wetenschappers voorgesteld dat een GRB verantwoordelijk zou kunnen zijn geweest voor een massale uitsterving die 450 miljoen jaar geleden op aarde plaatsvond.
Nu lijkt het erop dat gammastraaluitbarstingen mogelijk niet zo veel gevaar voor de aarde of enig ander potentieel leven in het universum vormen, omdat het onwaarschijnlijk is dat ze zich zullen voordoen waar het leven zich zou ontwikkelen.
Planeten hebben metalen nodig om zich te vormen, zei Stanek, dus een laagmetaalstelsel zou waarschijnlijk minder planeten hebben en minder kansen op leven.
Hij voegde eraan toe dat hij oorspronkelijk niet van plan was de kwestie van massa-extincties aan te pakken. De studie is voortgekomen uit een groepsdiscussie tijdens de 'ochtendkoffie' van het Ohio State Department of Astronomy - een dagelijks half uur waarin docenten en studenten nieuwe tijdschriftartikelen uit de astronomie bekijken die 's nachts op internet preprint-servers zijn gepost. In februari publiceerde Stanek een paper over een GRB die hij had waargenomen, en tijdens de koffie vroeg iemand of hij dacht dat het toeval was dat deze gebeurtenissen lijken te gebeuren in kleine, metaalarme sterrenstelsels.
"Mijn eerste reactie was dat het geen toeval is, en iedereen weet gewoon dat GRB's plaatsvinden in metaalarme sterrenstelsels. Maar toen vroegen mensen: 'Is het echt zo bekend? Heeft iemand echt bewezen dat het waar is? ’En we realiseerden ons dat niemand dat had gedaan."
Als gevolg hiervan bevat de lijst met coauteurs op het papier astronomen met een breed scala aan expertise, wat volgens Stanek in deze tijd van gespecialiseerd onderzoek nogal ongebruikelijk is. De coauteurs waren die dag onder de faculteiten die voor koffie waren samengekomen, plus een paar vrienden die ze hadden gerekruteerd om hen te helpen: Stanek en Gnedin; John Beacom, assistent-professor natuurkunde en astronomie; Jennifer Johnson, assistent-professor astronomie; Juna Kollmeier, een afgestudeerde student; Andrew Gould, Marc Pinsonneault, Richard Pogge en David Weinberg, allemaal hoogleraren astronomie aan de staat Ohio; en Maryam Modjaz, een afgestudeerde student aan het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Dit werk werd gesponsord door de National Science Foundation.
Oorspronkelijke bron: Ohio State University
