Wir haben die beste Zeit und den besten Ort zum Leben in der Milchstraße gefunden ... und sie ist nicht hier

Es scheint immer mehr, dass die Existenz und der Fortbestand des Lebens auf der Erde von entscheidender Bedeutung sind Ergebnis puren Glücks . Einer neuen Analyse der Geschichte der Milchstraße zufolge liegt der beste Zeitpunkt und Ort für die Entstehung von Leben nicht hier oder jetzt, sondern vor über 6 Milliarden Jahren am Rande der Galaxie.

Dieser spezifische Ort in Raum und Zeit hätte einer bewohnbaren Welt den besten Schutz vor den Gammastrahlenausbrüchen und Supernovae geboten, die den Weltraum mit tödlicher Strahlung überfluteten.

Vor etwa 4 Milliarden Jahren wurden die zentralen Regionen der Galaxie (zu denen auch das Sonnensystem gehört) sicherer als die Außenbezirke – sicher genug für die Entstehung von Leben, wenn auch nicht ganz so sicher wie die Außenbezirke.

„Unsere Arbeit zeigt, dass Planeten bis vor 6 Milliarden Jahren, mit Ausnahme der Randregionen der Milchstraße, in denen es aufgrund der hohen Sternentstehung und der geringen Metallizität relativ wenige Planeten gab, vielen explosiven Ereignissen ausgesetzt waren, die ein Massensterben auslösen konnten.“ ' erklärte der Astronom Riccardo Spinelli der Universität Insubria und des Nationalen Instituts für Astrophysik (INAF) in Italien.

Kosmische Explosionen sind kein Scherz. Unglaublich energiereiche Ereignisse wie Gammastrahlenausbrüche und Supernovae schicken kosmische Strahlung durch den Weltraum; Der Ausstoß ist so intensiv, dass er lebensgefährlich sein kann.

Auch die Erde war nicht immun. Massenaussterben im Laufe unserer Geschichte wurden mit Supernovae in Verbindung gebracht, darunter auch die Aussterben am Ende des Pliozäns vor 2,6 Millionen Jahren und das Aussterben im späten Devon vor 359 Millionen Jahren . Gammastrahlenausbrüche, die weitaus seltener, aber viel stärker sind als Supernovae, wären ebenfalls verheerend.

Beide Ereignisse hängen mit den Lebenszyklen von Sternen zusammen. Supernovae treten auf, wenn ein massereicher Stern das Ende seiner Hauptreihenlebensdauer erreicht oder ein Weißer Zwerg, der Material ansammelt, instabil wird, sich erneut entzündet und in eine außer Kontrolle geratene Fusion übergeht. Beide Szenarien führen zu einer massiven Explosion von Sternmaterial in den Weltraum.

Es wird angenommen, dass Gammastrahlenausbrüche von Sternen ausgehen, die zu Neutronensternen kollabieren oder Schwarze Löcher , und wir wissen, dass sie auftreten können, wenn Neutronensterne verschmelzen . Wir haben noch nie einen in der Milchstraße gesehen; Diejenigen, die wir entdecken, stammen aus anderen Galaxien, die Millionen von Lichtjahren entfernt sind – die energiereichsten elektromagnetischen Ereignisse im Universum.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass es vor 450 Millionen Jahren zu einem Gammastrahlenausbruch kam könnte das Massensterben im Ordovizium ausgelöst haben , vor dem Alter der Dinosaurier .

„Supernovae treten häufiger in Sternentstehungsregionen auf, in denen massereiche Sterne entstehen.“ sagte der Astronom Giancarlo Ghirlanda der INAF.

„Gammastrahlenausbrüche hingegen bevorzugen Sternentstehungsregionen, die noch kaum von schweren Elementen umgeben sind.“ In diesen Regionen verlieren massereiche Sterne, die aus metallarmem Gas entstehen, im Laufe ihres Lebens aufgrund von Sternwinden weniger Masse. Daher sind diese Sterne in der Lage, sich in schneller Rotation zu halten, eine notwendige Voraussetzung für den einmaligen Start schwarzes Loch hat sich gebildet, ein mächtiger Jet.'

Um die sichersten Orte für Leben herauszufinden, modellierte das Forschungsteam sorgfältig die Evolutionsgeschichte der Milchstraße und achtete dabei auf die Entstehung von Regionen, die am wahrscheinlichsten Supernova- oder Gammastrahlenausbrüche beherbergen.

Ihr Modell sagte voraus, dass sich die inneren Regionen der Galaxie schneller gebildet hätten als die Randgebiete; Daher wäre die innere Milchstraße sowohl bei der Sternentstehung als auch bei kosmischen Explosionen viel aktiver gewesen. Mit der Zeit verlangsamte sich die Sternentstehungsrate im inneren Bereich der Galaxie, während sie in den äußeren Bereichen der Galaxie zunahm.

Als das Universum jung war, war es hauptsächlich mit Wasserstoff und Helium gefüllt – den Gasen, aus denen die ersten Sterne bestanden. Schwerere Elemente entstanden aus der Sternfusion von Kernen; und schwerere Elemente noch aus Supernova-Explosionen .

Während Sterne lebten und starben, wurde die zentrale Region der Milchstraße reicher an schwereren Elementen und Metallen.

Dies hätte wiederum die Häufigkeit von Gammastrahlenausbrüchen verringert und die Zentralregion – etwa 6.500 bis 26.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt – sicherer gemacht als zuvor.

„Mit Ausnahme der sehr zentralen Regionen, weniger als 6.500 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt, wo Supernova-Explosionen häufiger vorkommen, legt unsere Studie nahe, dass der evolutionäre Druck in jeder Epoche hauptsächlich durch GRBs bestimmt wird.“ sagte Spinelli .

„Obwohl GRBs viel seltenere Ereignisse als Supernovae sind, können sie aus größeren Entfernungen ein Massensterben auslösen: Da sie die energiereichsten Ereignisse sind, sind sie die Panzerfäuste mit der größten Reichweite.“

Obwohl die Außenbezirke der Milchstraße einst sicherer waren als die mittleren Regionen heute, werden die Nachrichten doch besser – für uns jedenfalls. Der Analyse des Teams zufolge wären die Außenbezirke der Milchstraße in den letzten 500 Millionen Jahren wahrscheinlich durch zwei bis fünf lange Gammastrahlenausbrüche sterilisiert worden. Andererseits ist der Standort unseres Sonnensystems sicherer geworden als je zuvor.

Aber selbst die relative Gefahr und die wiederholte Exposition gegenüber kosmischen Explosionen könnten für uns ein Zufall gewesen sein.

„Wir stellen fest, dass die bloße Existenz von Leben auf dem Planeten Erde heute zeigt, dass Massensterben die Möglichkeit einer komplexen Lebensentwicklung nicht unbedingt ausschließt.“ schrieben die Forscher in ihrer Arbeit .

„Im Gegenteil, Massenaussterben im richtigen Tempo könnten eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung komplexer Lebensformen auf unserem Heimatplaneten gespielt haben.“

Daher ist „Sicherheit“ vielleicht mit Vorsicht zu genießen.

Die Forschung wurde veröffentlicht in Astronomie und Astrophysik .