بیگ بنگ: بر اساس تحلیل جدید تاریخچه‌ی کهکشان راه شیری، بهترین زمان و مکان برای ظهور حیات اینجا و اکنون نیست، بلکه بیش از 6 میلیارد سال پیش در حومه‌ی کهکشان راه شیری بوده است. این یعنی وجود و استمرار “حیات” در زمین، فقط به شانس و اقبال بستگی داشته است.

به گزارش بیگ بنگ، اگر در فضا-زمان در موقعیت مناسبی باشید، می‌توانید در برابر انفجارهای مرگبار ابرنواختری و پرتو گاما جان سالم به در ببرید. حدود 4 میلیارد سال پیش، مناطق مرکزی کهکشان (که شامل منظومه شمسی است) از حومه‌های آن امن‌تر بود و برای تشکیل حیات نیز مناسب بود.

اخترشناس “ریکاردو اسپینلی” از دانشگاه اینسوبریا و موسسه ملی اخترفیزیک(INAF) در ایتالیا گفت: «مطالعه ما نشان می‌دهد که تا 6 میلیارد سال پیش، به استثنای مناطق پیرامونی کهکشان راه شیری که دارای سیارات کمی بودند، سایر سیارات دائما در معرض انفجارهای عظیم بودند که می‌تواند باعث انقراض‌های بزرگ شود.»

انفجارهای کیهانی شوخی نیستند. این رویدادها به شدت پرانرژی هستند و تابش کیهانی را در سراسر فضا پخش می‌کنند و خروجی آنها به حدی شدید است که می‌تواند حیات را نابود کند. سیاره زمین نیز از این امر مصون نمانده است. انقراض‌های دسته جمعی در تاریخچه زمین، مثل انقراض پایان عصر پلیوسن 2.6 میلیون سال پیش و انقراض اواخر عصر دوونین 359 میلیون سال پیش، با انفجارهای ابرنواختری در ارتباط بوده‌اند. انفجارهای پرتو گاما نیز که بسیار نادر اما قدرتمندتر از ابرنواخترها هستند، نابودگر می‌باشند.

هر دو رویداد به چرخه‌ حیات ستاره‌ها ارتباط دارند. “ابرنواخترها” زمانی شکل می‌گیرند که یک ستارۀ پرجرم به پایان چرخه‌ی زندگی خود برسد یا مواد تشکیل دهندۀ یک کوتوله‌ی سفید ناپایدار می‌شود. هر دو سناریو منجر به انفجار ستاره شده و در فضا پخش می‌شوند.

“انفجارهای پرتو گاما” نیز توسط ادغام ستاره‌های نوترونی یا ادغام سیاهچاله‌ها شکل می‌گیرند. ما هرگز چنین انفجارهایی که پرانرژی‌ترین رویدادهای الکترومغناطیسی در کیهان هستند را در کهکشان راه شیری‌ ندیدیم؛ آنها از کهکشان‌هایی که میلیون‌ها سال نوری با ما فاصله دارند به سمت زمین می‌آیند.

دانشمندان معتقدند که یک انفجار پرتو گاما در 450 میلیون سال پیش می‌توانسته منجر به انقراض بزرگ عصر اردویسین یعنی قبل از دوران دایناسورها شود. اخترشناس “جیانکارلو گیرلاندا” از INAF گفت: «انفجار ابرنواختر بیشتر در مناطقی که ستاره‌ها تشکیل می‌شوند رخ می‌دهد. در مقابل انفجار پرتو گاما بیشتر در مناطقی رخ می‌دهد که سرشار از عناصر سنگین هستند.»

دانشمندان برای یافتن امن‌ترین مکان‌ها برای تشکیل حیات، تاریخچه‌ی تکاملی کهکشان راه شیری را با دقت مدل‌سازی کردند و بر روی مناطقی که بیشترین انفجار پرتو گاما و ابرنواختر در آن‌ها رخ داده، تمرکز کردند. مدل آنها پیش‌بینی کرد که مناطق داخلی کهکشان سریع‌تر از حومه‌های آن شکل گرفتند؛ بنابراین، نواحی داخلی کهکشان ما هم از لحاظ تشکیل ستاره و هم از نظر انفجارهای کیهانی، فعال‌تر بوده است. با گذشت زمان، سرعت تشکیل ستاره در منطقه‌ی داخلی کُندتر شد، اما در مناطق خارجی‌تر کهکشان بیشتر شد.

وقتی کیهان جوان بود، عمدتاً مملو از هیدروژن و هلیوم بود – گازهایی که اولین ستاره‌ها از آنها شکل گرفتند. عناصر سنگین‌تر از همجوشی هسته‌ای ستاره‌ها ساخته شدند و هنوز هم این عناصر از انفجار ابرنواختر به وجود می‌آیند. با تولد و مرگ ستاره‌ها، منطقه‌ی مرکزی کهکشان ما از لحاظ عناصر و فلزات سنگین‌تر، غنی‌تر شد. در نتیجه، فراوانی انفجارهای پرتو گاما کمتر شد و منطقه‌ی مرکزی – در فاصله‌ی حدود 6500 تا 26000 سال نوری دورتر از مرکز کهکشان – امن‌تر از قبل شد.

“اسپینلی” گفت: «مطالعه ما نشان می دهد به استثنای مناطق بسیار مرکزی (با فاصله‌ی کمتر از 6500 سال نوری تا مرکز کهکشان)، جایی که انفجارهای ابرنواختری فراوانی بیشتری دارند، فشار تکاملی در هر دوره تحت تاثیر انفجارهای پرتو گاما است. انفجارهای پرتو گاما گرچه کمتر از ابرنواخترها رخ می‌دهند، اما می‌توانند از فواصل بسیار دورتر منجر به انقراض‌های بزرگ شوند: آنها که پرانرژی‌ترین رویدادها هستند، طولانی‌ترین دامنه را دارند».

اگرچه حاشیه‌ی کهکشان‌ها زمانی از بخش‌های میانی امن‌تر بودند، اما بر طبق بررسی‌های محققان در ۵۰۰ میلیون سال گذشته حاشیه کهکشان راه شیری تحت تاثیر دو تا پنج انفجار پرتو گاما قرار گرفته است. از طرف دیگر، موقعیت ما در منظومه شمسی بیش از پیش امن‌ شد. اما حتی خطر نسبی و قرارگیری مکرر در معرض انفجارهای کیهانی ممکن است برای ما تصادفی بوده باشد.

محققان در مقاله‌ی خود نوشتند: «وجود حیات در زمین ثابت می‌کند که انقراض‌های بزرگ ضرورتاً احتمال تکامل یک حیات پیچیده را از بین نمی‌برند. در مقابل، انقراض‌های دسته جمعی با سرعت درست، می‌توانند “نقش محوری” در تکامل حیات پیچیده ایفا کنند.» پس شاید «امنیت» تصادفی بوده باشد. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله‌ Astronomy & Astrophysics منتشر شده است.

ترجمه: سحر الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com