Наша лучевая смерть (GRB-апокалипсис). Насколько она вероятна?

[Алекс636363]

Мощные гамма-всплески способны уничтожить высшую жизнь на Земле. Кто-нибудь пробовал, основываясь на средней частоте и мощности этих всплесков (по крайней мере зафиксированных), зная или предполагая величину телесного угла выброса, подсчитать вероятность полной гибели жизни на суше или на Земле в целом, а также корреляцию гамма-всплесков со временем, прошедшим от Большого Взрыва, типом галактик и т.д.?
 

[Алекс636363]

Судя по огромному количеству отзывов, гамма-луч ушел точно в зенит. Закрыть тему, что ли?

[Olweg]

Тема интересная, но я не готов сейчас сделать какие-либо оценки. А у Вас есть какие-нибудь предположения?

[Olweg]

В Вики частота опасных для биосферы длинных гамма-всплесков в Галактике оценивается в 1 за млрд.лет.

[konstkir]

По-видимому, меньше ждать. Сейчас регистрируют чаще одного раза в день и, наверное, не все. Утешает, что они все далече. Может, как у квазаров движок иссяк.

[turchin]

http://www.proza.ru/2009/01/14/773

Арнон Дар. Влияние сверхновых, гамма-всплесков, солнечных вспышек и космических лучей на земную окружающую среду.

в этой статье наиболее нетривиален следующий фрагмент, где речь идёт о космических лучах порождаемых гамма всплесками, происходящими в нашей галактики. эти космические лучи наносят в 1000 раз больше ущерба

"Поток направленного пучка высокоэнергетичных космических лучей на расстоянии от гамма-всплеска предсказывается моделью пушечных ядер гамма-всплесков и составляет by F ~ Еку2/4я d2 ~ 1020 (LY/d2) эрг. / кв. см., где типичные значения кинетической энергии джетов равны 10**51 эрг и y = 10**3, что было получено на основании анализа пушечных ядер на основании данных длинных гамма-всплесков. Наблюдение послесвечения гамма-всплесков показывают, что обычно требуется день или два, чтобы пушечные ядра потеряли примерно половину своей изначальной кинетической энергии, то есть чтобы их Лоренц фактор убыл в половину. Эта энергия превращается в космические лучи с типичным Лоренц фактором y(cr)=y**2, чьё время прибытия на галактических расстояниях запаздывает по отношению фотонам послесвечения на пренебрежимо малое время At ~ d/cy2CR. Таким образом, прибытие большей части энергии космических лучей практически совпадает с прибытием фотонов послесвечения. Таким образом, для типичного длинного гамма-всплеска на галактическом расстоянии в 25 000 световых лет, который виден под типичным углом 10**(-3) радиан, высвобождение энергии в атмосфере за счёт пучка космических лучей составит 10**11 эрг/ кв. см., что на три порядка больше, чем энергия гамма-лучей. (кинетическая энергия электронов в джете превращается в конический пучок гамма-лучей, тогда как большая часть кинетической энергии протонов превращается в конический пучок космических лучей примерно с тем же углом открытия).
Пучок энергетичных космических лучей, сопровождающих галактический гамма-всплеск, смертелен для жизни на землеподобных планетах. Когда высокоэнергетичные космические лучи с энергией E сталкиваются с атмосферой под углом к зениту B, они создают поток мюонов, чьё число примерно составляет N(E > 25 GeV) ~ 9.14[Ep/TeV]0.757/cos B (Drees et al., 1989). Соответственно, типичный гамма-всплеск, созданный джетом с энергией E=10*51 эрг на галактическом расстоянии 25 000 св. лет, видимый под углом 10**(-3), будет сопровождаться потоком мюонов на уровни поверхности F(E > 25 GeV) ~ 3 x 1011cm~2. Таким образом, выделение энергии на уровне поверхности в биологических материалах, под влиянием атмосферных мюонов, создаваемое среднестатистическим гамма-всплеском около центра галактики, составит 1.4 x 1012 MeV/гр. Это составляет примерно 75 смертельных для человека доз. Летальные дозы для других позвоночных и для насекомых могут быть в несколько раз меньше или в 7 раз больше, соответственно. Таким образом, космические лучи от галактических гамма-всплесков могут принести с собой смертельную дозу атмосферных мюонов для большинства видов живых существ на Земле. По причине большого пробега мюонов (4[E^/GeV]m) в воде, их поток смертелен, даже в сотнях метрах подводой и под землёй для космических лучей, чей источник находится достаточно высоко над горизонтом. Таким образом, в отличие от других предложенных механизмов вымирания, космические лучи от галактических гамма-всплесков могут приводить к массовым вымираниям глубоко под водой и под землёй. Хотя полпланеты находится в тени потока космических лучей, ее вращение подвергает большую часть ее поверхности воздействию космических лучей, половина из которых прибудет в течение двух дней после гамма-лучей. Дополнительные эффекты, увеличивающие летальность космических лучей для всей планеты, включают в себя:

1. Испарение значительной части атмосферы за счёт высвобождения энергии космических лучей.
2. Глобальные пожары, вызванные нагревом атмосферы и ударными волнами, создаваемыми космическими лучами в атмосфере.
3. Заражение окружающей среды радиоактивными ядрами, возникшими при разбивании атмосферных и грунтовых ядер частицами из ливней, вызванных космическими лучами, которые достигнут поверхности.
4. Исчезновение стратосферного озона, который вступит в реакцию с оксидом азота, созданным электронами, которые создадут космические лучи (значительное разрушение стратосферного озона наблюдалось при мощных солнечных вспышках, который генерировали энергетичные протоны.)
5. Значительные повреждения пищевых цепочек за счёт радиоактивного загрязнения и массового вымирания растительности из-за ионизирующей радиации (летальнее дозы радиации для деревьев и растений немного больше, чем дозы для животных, но всё же меньше, чем поток, оценки которого приведены выше – для всех, кроме самых живучих видов).

Таким образом, пучок космических лучей от галактической сверхновой/гамма-всплеска, направленный в нашу сторону, который прибывает сразу после гамма-всплеска, может убить, в относительно короткое время (в течение месяцев), большинство видов живых существ на нашей планете."

[gans2]

Риски вымирания людей в XXI веке составляют около 50 процентов.

Гениально! Или вымрут или не вымрут.
Вероятность попадания луча гамма-всплеска с расхождением 10^-3 стерадиан прошедшего все районы высокой плотности межзвездного вещества, не попавшие ни в одну звезду, планету, планетар, ни в облака затуманившие звездную систему после попадания межзвездного молота, условно не рассматриваются.

[turchin]

Риски глобальной катастрофы в 21 веке действительно велики, но не из-за гамма-вслеска. У нас была огромная тема на астрфоруме, где  это обсуждали.

[bob]

Риски вымирания людей в XXI веке составляют около 50 процентов.

Гениально! Или вымрут или не вымрут.

Да, этак, "бландинисто получилось". Чи увижу тираннозавра, выйдя на улицу, чи нi... Дальше оценка "рисков для человечества" будет, экспоненциально, расти, пока не превысит сто процентов в шесть-семь раз, необходимых для полной победы и затаптывания. Но идея мне нравится. Сначала упадёт астероид, потом - комета, потом - Нибиру, потом - Немезида, потом - нейтронная звезда, потом - чёрная дыра, потом взорвётся супервулкан, все фреоны выпадут в осадок, и сожгут озоновый слой, полюса переполюсуются, с отчаяния после всего этого здесь нажмут красную кнопку, и, после ядерной зимы, в нас, в упор, выстрелит гамма-всплеск (это ново). Ну, а, после этого, персонажи из half-life, в мутных очках, запустят адронный коллайдер, чтобы погубить уцелевших. Вот и чудненько будет.

[turchin]

Блин, любой человек, который видит слова "50 процентов", начинает думать про анекдот про динозавра, прям биороботы какие-то.

[Алекс636363]

В Вики частота опасных для биосферы длинных гамма-всплесков в Галактике оценивается в 1 за млрд.лет.

Раз в миллиард лет - попадание под гамма-всплеск любой земноподобной планеты? Не исключено, поэтому жизнь на Земле почти 3,5 млрд.лет топталась на месте (есть ли на Земле следы такого мощного радиационного воздействия?). Тогда это может объяснить парадокс Ферми. Пока не закончится гамма-стерилизация космоса, существенно не снизится темп звездообразования, вероятность того, что конкретная биосфера успеет дозреть до появления цивилизации, может быть очень мала.

[turchin]

некоторые крупные вымирания тоже могут быть объяснены гамма-всплесками.

Кроме того, не забывайте про наблюадтельную селекцию: если ыб наша биосфера была уничтожена гамма-всплекском, то мы не могли бы обсуждать тот, что она выжила. Таким образом, мы не можем делать почти никаких выводов о частоте всплесков , исходя из факта нашего выживания.

Дар пищет: ". Таким образом, средняя частота гамма-всплесков, направленных на нас в нашей галактике равна примерно JGRB/(1 + z)4 ~ 0-75 x 10~8 в год, или один раз в 130 млн. лет. Если большинство этих гамма-всплесков имеет место не намного дальше, чем на расстоянии до галактического центра, то их эффект является летальным, и их частота согласуется с частотой массовых вымираний на нашей планете за последние 500 млн. лет."

Если кто-то может и хочет отредактировать перевод статьи Дара, то я буду рад.

[fyunt]

В Вики частота опасных для биосферы длинных гамма-всплесков в Галактике оценивается в 1 за млрд.лет.

Раз в миллиард лет - попадание под гамма-всплеск любой земноподобной планеты? Не исключено, поэтому жизнь на Земле почти 3,5 млрд.лет топталась на месте (есть ли на Земле следы такого мощного радиационного воздействия?). Тогда это может объяснить парадокс Ферми. Пока не закончится гамма-стерилизация космоса, существенно не снизится темп звездообразования, вероятность того, что конкретная биосфера успеет дозреть до появления цивилизации, может быть очень мала.

Тут знаете ли ... тут есть кое что.
Не оглашусь с turchin - никакие крупные (и мелкие  ) вымирания не могут быть объяснены гамма всплесками. Картина там совсем другая.
Но вот насчёт того что "3,5 млрд.лет топталась на месте" - в этом возможно что-то есть. Где-то читал (возможно у Еськова) что жизнь на Земле зарожалась не однажды, и что нынешний вариант третий.
Жаль времени сейчас нету - только почитать и успеваю. но пороюсь и если что-то найду то выложу.
А быть может кто-то и опередит меня.

[Алекс636363]

некоторые крупные вымирания тоже могут быть объяснены гамма-всплесками.

Кроме того, не забывайте про наблюадтельную селекцию: если ыб наша биосфера была уничтожена гамма-всплекском, то мы не могли бы обсуждать тот, что она выжила. Таким образом, мы не можем делать почти никаких выводов о частоте всплесков , исходя из факта нашего выживания.

Дар пищет: ". Таким образом, средняя частота гамма-всплесков, направленных на нас в нашей галактике равна примерно JGRB/(1 + z)4 ~ 0-75 x 10~8 в год, или один раз в 130 млн. лет. Если большинство этих гамма-всплесков имеет место не намного дальше, чем на расстоянии до галактического центра, то их эффект является летальным, и их частота согласуется с частотой массовых вымираний на нашей планете за последние 500 млн. лет."

Если кто-то может и хочет отредактировать перевод статьи Дара, то я буду рад.

Не уничтожена, а заторможена в развитии. Скорее всего, имеет место комплекс неблагоприятных факторов. Сравнительно далекий гамма-всплеск может отбросить биосферу Земли на уровень одноклеточных, метеоритная бомбардировка, наиболее интенсивная при молодом Солнце,также внесет свою лепту. Так что ирония bobа может оказаться вовсе не иронией, а фактом, который мы стараемся не замечать. Жить-то хочется, и желательно подольше. Только вот космос не ставил такую задачу - обеспечить выживаемость биосфер...
 А раз в 130 млн. лет - еще хуже. Впрочем, оценки оценками...

[Проходящий Кот]

Помнится, ещё у Шкловского есть предположение, что мы живем в сфере расширяющейся сверхновой.....

[Алекс636363]

Помнится, ещё у Шкловского есть предположение, что мы живем в сфере расширяющейся сверхновой.....

Может, мы просто влетели в этот пузырь. А в момент взрыва сверхновая была в разы дальше. Да и пузырь расширился.
 Интересно, выживет ли человечество, если гамма-всплеск придется точнехонько с южного полюса.  Зональное перемещение воздушных масс запад-восток может спасти северное полушарие. Смерть под лучом не грозит, оксиды азота кислотными дождями растворятся в южных водах, озон восстановится, а северное полушарие только чихнет пару раз. )))

[SY]

выживет ли человечество, если гамма-всплеск придется точнехонько с южного полюса.

Намек на Гомункул? Конечно не строго с Южного полюса, но почти 60 градусов от экватора, Москва точно под прямой удар не попадает. Можно успеть завещание написать...

Вписываемся ли в угол?

[vika vorobyeva]

Намек на Гомункул?
Вписываемся ли в угол?

Судя по приведенной картинке ось вращения звезды направлена под углом к нам. Так что если и жахнет, то мимо. Можно выдохнуть воздух

[Yuri]

Насколько я помню, у Эты Киля есть ещё такие забавные лучики, выбросы масс размером с Юпитер и скоростями до 1/100 c. Но всё равно, с 8тыщ св. лет долго ждать... падишах раньше помрёт. 

[SY]

Судя по приведенной картинке ось вращения звезды направлена под углом к нам. Так что если и жахнет, то мимо.

... непосредственно вокруг туманности Гомункулус видна структура с формой, близкой к сферической (ее называют "Ghost Shell" - "оболочка-ореол"), которая тоже может иметь отношение к Великому извержению. Вокруг этой сферической оболочки существует еще более крупная структура, размером приблизительно 4 на 1,5 световых года, которая похоже является биполярной. Странно то, что ось этой биполярной туманности повернута почти на 90њ по отношению к оси Гомункулуса. Оценки ее массы очень неопределенны, но, вероятно, в ней содержится от 5 до 10 масс Солнца. Эта биполярная туманность весьма стара, ее возраст оценивается в 13 тысяч лет.
Так, что куда в данный момент направлена ось неизвестно, это больше похоже на русскую рулетку.
Полная статья(перевод):
http://www.astronet.ru/db/msg/1196265