지구 근처에서 폭발하는 감마선 폭발의 아티스트 인상. 클릭하면 확대됩니다.
우리는 위험한 우주에 살고 있습니다. 이제 우주에서 가장 강력한 폭발 인 감마선 폭발을 목록에 추가하십시오. 이 사건들 중 하나에서 발생하는 10 초의 방사능조차도 지구 생활에 치명적인 장애가 될 것입니다. 다른 행성을 찾기 시작하기 전에 허트 셔셔 대학교의 Andrew Levan 박사가 근처 폭발의 가능성을 설명하기 위해 왔습니다. 확률이 우리에게 유리한 것 같습니다.
인터뷰 듣기 : 감마선 버스트로부터 안전합니다 (6.0 MB)
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프레이저 가인 : 이제 감마선 폭발로부터 얼마나 안전한지 배우고 싶지만 먼저 폭발에 대해 설명자를 줄 수 있습니까?
앤드류 레반 박사 : 감마선 폭발은 지난 30 년 동안 거의 수수께끼였습니다. 그들은 우주에서 진행중인 핵 실험의 증거를 찾기 위해 발사 된 위성에 의해 1967 년에 처음 발견되었다. 그래서 1960 년대에 러시아와 미국인 모두에 대해 걱정이있었습니다. 우리는 상대방이 우주 어딘가에서 핵무기를 시험하고 있을까 걱정하고 있습니다. 그래서 이것을 금지하는 시험 금지 조약이 있었고, 그런 다음이 시험의 서명을 탐지 할 수있는 다양한 위성들이 발사되었습니다. 그리고이 테스트는 감마선 폭발로 인한 시그니처를 제공했을 것입니다. 이를 위해 위성이 발사되었습니다. 그들은 실제로 핵 실험에서 감마선을 본 적이 없었지만, 태양계의 어느 곳에서도 일어나지 않는 매우 밝은 폭발이 발견되었습니다. 명백한 일과 관련이 없습니다. 실제로 달이나 행성이나 그와 비슷한 것은 아닙니다. 이것이 처음으로 발견 된 감마선 폭발이었습니다.
향후 20 년 또는 30 년 동안 대부분 그것이 우리가 알고있는 전부였습니다. 이 이상한 설명 할 수없는 높은 에너지의 섬광. 이것은 의료 이미지가 사용하는 X- 레이보다 훨씬 짧은 파장의 빛입니다. 그리고 그것들을 정확히 지적하기가 매우 어려웠습니다. 그래서 우리는 그들이 어디에 있는지, 그들이 우리 근처 어디에 있든 멀리 떨어져 있는지 알지 못했습니다. 그리고 1990 년대 후반에, 우리는 광학 방출, 정상적인 빛에 의해 그 기원을 정확히 찾아 내는데 성공했습니다. 그리고 그것들은 그들이 먼 우주에서 발생하는 엄청나게 밝은 폭발이라는 것을 보여주었습니다. 빅뱅 이후 몇억 년 – 우주 시대를 거슬러 올라가는 길의 95 %.
그리고 그것은 일종의 첫 번째 돌파구였습니다. 그리고 다음 몇 년 동안,이 감마선 폭발은 실제로 매우 거대한 별이 무너져서 일어난다는 것을 깨달았습니다. 매우 큰 대화를 할 때는 실제로 태양보다 20-30 배 정도 무겁습니다. 그리고이 별들에서 일어나는 일은 그들이 수소를 그들의 핵에서 더 무거운 원소로 태우거나 융합 시킨다는 것입니다. 결국 그 과정은 멈추고, 스스로 빠져 들어 블랙홀을 형성하며, 그 과정은 감마선 폭발을 일으 킵니다.
프레이저 : 초신성 폭발 과정과 매우 흡사합니다. 차이점은 무엇입니까?
레반 박사 : 사실, 많은 감마선 폭발은 초신성 폭발입니다. 그래서 그들은 초신성의 일부일뿐입니다. 초신성은 태양 질량의 8 배보다 더 큰 별이 핵연료를 사용하여 붕괴 될 때 발생하지만 대부분은 블랙홀이 아닌 중성자 별을 형성합니다. 이제 중성자 별은 물체의 약간 덜 극단적이지만 여전히 매우 극단적입니다. 그리고 그것은 거의 태양의 질량이지만 10 마일 밖에되지 않는 지역으로 무너졌습니다. 그러나 실제로 발생하는 에너지는 훨씬 적습니다. 감마선 폭발이되는 매우 거대한 별이 있으면이 감마선의 에너지가 제트기에서 시작됩니다. 호스 파이프가 당신을 똑바로 향하고있는 것처럼 마치 기본적으로 양쪽 끝에서 별의 기둥으로 나갑니다. 하늘을 매우 밝은 곳으로 비 춥니 다. 그러나 그것은 아마도 하늘의 몇 퍼센트 만 비추고 있습니다. 그것이 감마선이 방출되는 곳이며, 이것이 감마선이 터지는 곳입니다. 블랙홀을 생성하는 제트기 및 제트를 생성하는 데 필요한 조건은 감마선 버스트를 만드는 것입니다. 그리고 감마선 폭발은 우리가 보는 일반적인 초신성보다 훨씬 밝습니다.
프레이저 : 그리고 근처에있는 것은 꽤 위험한 곳입니다. 그것은 얼마나 위험하고, 파괴의 영역은 얼마나 먼가?
레반 박사 : 사람들은 초신성에 대해 이야기하고 감마선 폭발이 지구에 위험한 것으로 이야기합니다. 초신성을 위해서는 실제로 매우 가까워 야합니다. 그것은 우리의 약 10 파섹 (또는 30 광년) 내에 있어야합니다. 그 안에 별이 많지 않습니다. 이제 감마선 버스트는 훨씬 더 밝아서 30 ~ 40,000 광년 떨어져있을 수 있습니다. 이것이 은하의 절반입니다. 만약 우리가 은하의 중심에서 벗어나 지구를 강타한다면, 그것은 우리에게 엄청나게 위험한 일이 될 것입니다. 일어날 일은 고 에너지 방사선이 우리를 때리게 할 것이기 때문에 높은 대기를 이온화하고 산성비를 유발할 수있는 많은 새롭고 불쾌한 질소 산화물을 생성 할 것입니다. 오존층을 파괴하고 동시에 지구의 측면을 엄청나게 많은 양의 자외선으로 샤워합니다.
프레이저 :이 중 하나가 당신의 은하에서 사라지면, 그것은 인생에 큰 걸림돌입니다. 지하 미생물 환경을 제외하고는 그것을 견딜 수있는 많은 것을 상상할 수 없습니다.
레반 박사 : 네, 물론 이죠. 우리에게 미치는 영향은 대기에서 생성 된 질소 산화물이 실제로 광학 광을 차단할 수있는 역설적 인 상황이 발생한다는 것입니다. 식물의 광합성에 문제가있을 것입니다. 그러나 동시에 오존층이 파괴 되었기 때문에 자생 할 수있는 자외선의 양이 많아서 생명에 해를 끼칠 수 있습니다. 따라서 진화 과정에 큰 영향을 미칩니다. 우리가 그것을 통해 살아갈 수있을만큼 진화 할 수 있을지 여부는 매우 드물다.
프레이저 : 과학자들은 과거의 일부 멸종 사건에 책임이 있다고 생각합니까?
레반 박사 : 이것에 대해 많은 토론이있었습니다. 분명히 멸종에 대해 가장 많이 이야기 한 것은 공룡의 이야기이며, 많은 사람들이 지구 외부에서 소행성 충돌 또는 그와 비슷한 것으로 생각합니다. 약 4 억년 전에 사람들이 감마선 폭발로 인한 것이라고 이야기 한 멸종 사건이 있었을 것입니다. 분명히 되돌아 보면 화석 기록을 살펴 보려고 할 때 매우 불확실하지만 감마선 폭발은 초신성보다 덜 일반적이라는 사실로 인해 이야기되었습니다. 사람들이 감마선 폭발로 인한 과거의 멸종에 대해 이야기 한 지구의 양을 늘립니다.
프레이저 : 좋아요, 이제 좋은 소식이 약속되었습니다. 나에게 눕히십시오.
레반 박사 : 우리가 한 일은이 버스트를 약 40 개 정도 연구하는 것입니다. 자, 이것은 여러분이 긴장을 풀 수있는 감마선 버스트입니다. 그들은 너무 멀리 떨어져있어 세계에서 가장 큰 망원경조차도 실제로보기가 어렵습니다. 그러나 우리가 그들로부터 연구 할 수있는 것은 그들이 일어나는 은하의 유형입니다. 우리 은하 인 은하수를 웅대 한 디자인 나선이라고합니다. 크고 큰 은하계입니다. 이런 은하의 종류를 살펴보면, 항상 은하수와는 달리 질량이 매우 작은 작고 지저분한 매우 불규칙적 인 은하에 있다는 것을 알게됩니다. 그리고 그 이유는 은하수가 우리가 금속이라고 부르는 것을 많이 가지고 있기 때문입니다. 천문학 자들이 금속에 관해 이야기 할 때, 우리는 실제로 알루미늄이나 철과 같은 것을 의미하지는 않습니다. 우리는 실제로 수 소나 헬륨보다 무거운 것을 의미합니다. 그래서 생명을 얻으려면 감마선 폭발이 일어나는 작은 은하계에서는 매우 드물게 탄소와 산소가 있어야합니다. 보시다시피 작은 은하가 감마선 폭발을 일으키는 데 필수적이라는 것입니다. 기본적으로 필요한 것은 블랙홀을 형성하는 매우 거대한 별이기 때문에 매우 적은 수의이 작은 은하에서는 훨씬 더 쉽습니다. 궤조. 그리고 그것이 본질적으로 의미하는 바는 과거에 그랬지만 감마선 폭발은 우리와 같은 은하에서는 일어나지 않는다는 것입니다.
프레이저 : 최근의 연구에 따르면 근처 위성 은하에서 은하수로의 별 형성 영역이 태양 질량의 50-80 배인 별을 형성하고 있음을 알 수 있습니다. 더 무거운 요소?
레반 박사 : 네, 더 무거운 요소에 대해 매우 구체적인 것이 있습니다. 별에 더 무거운 요소가 있으면 실제로 별의 진화에 매우 근본적으로 영향을 미칩니다. 이런 무거운 요소는 우리가 별풍이라고 부르는 것입니다. 아주 강한 별풍. 이것이 의미하는 바는 외부에있는 모든 재료를 밀어냅니다. 그래서 그들은 아주 거대한 별 들로서 인생을 시작하지만, 인생이 끝날 무렵에는 실제로 그 질량의 많은 부분을 잃어 블랙홀을 형성하기에 더 이상 무겁지 않습니다. 그래서 그들은 실제로이 중성자 별을 정상적인 초신성으로 형성합니다. 따라서 당신이 보는이 거대한 별들과 당신이 보는 거대한 별 형성 지역들이 훨씬 더 멀리 떨어져 있기 때문에 초신성을 형성 할 것이라는 것은 의심의 여지가 없습니다. 그들은 우리에게 위협이되지 않습니다. 별들의 바람 때문에 그들은 질량을 너무 많이 잃어 블랙홀을 만들 수없고 감마선이 터지지 않습니다.
프레이저 : 모든 감마선 폭발이 우주를 가로 질러 보여 졌기 때문에 거의 나이의 함수와 비슷합니까? 예전에는 감마선 폭발이 있었지만 더 이상 발생하지 않습니다.
레반 박사 : 그렇습니다. 별들이 진화함에 따라, 당신은 첫 세대 별을 만듭니다. 모든 금속, 주변, 몸, 건물 및 그와 같은 모든 원자는 과거 초신성 폭발로 만들어졌습니다. 그들은 주위의 모든 것을 풍요롭게하고, 그로부터 만들어지는 다른 세대의 별들도 있습니다. 우주를 다시 살펴보면 주변에 금속이 적고 무거운 원소가 적었 기 때문에 초기 우주는 우주보다 감마선 폭발을 찾기에 훨씬 더 유망한 곳입니다. 은하계에있는 동안 별 형성이 그리 많지 않은 작은 은하에서 감마선 폭발 만이 발생합니다.
