Сложная жизнь может существовать лишь в 10% галактик

Наша Вселенная может быть куда более безжизненным и необитаемым местом, чем считалось ранее. Из приблизительно 100 миллиардов галактик в наблюдаемой Вселенной только 1 из 10, вероятно, в состоянии поддерживать сложную жизнь, подобную земной.

Во всех остальных случаях звёздные взрывы, известные как гамма-всплески делают невозможным существование какой бы то ни было жизни, кроме разве что микробных форм.

Учёные давно думали над тем, могли ли гамма-всплески навредить нашей планете. Вспышки были обнаружены в 1967 году с помощью спутникового наблюдения, предназначенного для выявления испытаний ядерного оружия. Они бывают двух типов. Краткие гамма-всплески длятся менее одной-двух секунд и, скорее всего, происходят, когда две нейтронные звезды или чёрные дыры сливаются друг с другом. Длительные же гамма-всплески продолжаются десятки секунд и происходят, когда массивные звёзды выгорают, коллапсируют и взрываются. Это значительно более редкое явление, чем короткие всплески, но зато оно генерирует в 100 раз больше энергии, озаряя окружающую Вселенную гамма-лучами, которые являются фотонами с высокой энергией.

Сама по себе такая вспышка не убивает жизнь на ближайших планетах. Но, учёные предполагают, что если взрыв происходит достаточно близко, гамма-лучи запускают цепь химических реакций, которая способна разрушить озоновый слой атмосферы планеты. Когда же защита исчезает, смертоносное ультрафиолетовое излучение звезды выжигает поверхность планеты в течение нескольких месяцев или лет. А вот этого уже достаточно, чтобы спровоцировать массовое вымирание видов.

Некогда астрофизики полагали, что гамма-всплески будут наиболее распространены в тех областях галактик, где звёзды быстро образуются из газовых облаков. Но последние данные показывают, что картина куда сложнее: длительные всплески происходят в основном в областях звездообразования с относительно низким уровнем элементов тяжелее водорода и гелия с низкой "металличностью".

Авторы исследования, Цви Пиран (Tsvi Piran) из Еврейского университета в Иерусалиме и Рауль Хименес (Raul Jimenez) из университета Барселоны, оценили вероятность появления длительных и коротких всплесков по всей галактике с помощью данных о средней металличности и распределении звёзд.


Они обнаружили, что многие звёзды являются настоящими убийцами, и шансы того, что Земля подвергалась воздействию смертоносной вспышки за последний миллиард лет составляет 50%. Некоторые астрофизики, собственно, и предполагают, что гамма-всплеск стал причиной вымирания, завершившего ордовикский период, — глобального катаклизма, свершившегося около 450 миллионов лет назад и стёршего с лица Земли около 80% видов.

Звёздные взрывы (так называемые гамма-всплески) порождают пучки излучения, которые могут сделать 90% галактик бесплодными (иллюстрация NASA/Swift/Mary Pat Hrybyk-Keith, John Jones).

На этом учёные не остановились и оценили, насколько сильному воздействию гамма-всплесков планета будет подвергаться в различных частях Галактики. Чистая плотность звёзд в середине галактики гарантирует, что планеты на расстоянии не более 6500 световых лет от галактического центра в 95% случаев подверглись воздействию смертельного гамма-взрыва за последний миллиард лет. Исходя из этой информации, жизнь возможна лишь во внешних областях крупных галактик (к слову, наша Солнечная система удалена от центра на 27 тысяч световых лет).

В других галактиках положение дел ещё хуже. По сравнению с Млечным Путём большинство галактик малы и обладают низкой металличностью. В результате 90% из них подвергаются слишком частым всплескам долгих гамма-всплесков на протяжении всего времени, так что жизнь на них попросту невозможна.

Солнечная радиация наносит огромный ущерб, однако нельзя сказать, что оставшиеся 90% галактик бесплодны полностью: вполне возможно, что где-то существует микробная жизнь, устойчивая к радиации. Как известно, бактерии и низшие формы жизни способны пережить события такого масштаба, однако для сложной формы гамма-всплеск стал бы своеобразной "кнопкой сброса".

Анализ, выполненный исследователями, может иметь практическое значение для поиска жизни на других планетах. В течение многих десятилетий учёные Института SETI использовали радиотелескопы для поиска сигналов от разумной жизни на планетах вокруг далёких звёзд. Но исследователи SETI искали в основном по направлению к центру Млечного Пути — именно там, где, по сути, гамма-всплески делают невозможным существование разумной жизни. Вероятно, стоит поискать в прямо противоположном направлении, делают вывод испанец и израильтянин.