这样的事件发生的可能性有多高?在即将发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上的一篇论文中,以色列希伯莱大学的理论天体物理学家斯维·皮兰(Tsvi Piran)和西班牙巴塞罗纳大学的理论天体物理学家保罗·希梅内斯(Raul Jimenez)探讨了这一灾难性的场景。
天体物理学家一度认为,伽马暴在星系中气体正迅速坍缩形成恒星的区域里最为常见。但最近的数据显示,实际情况要复杂许多:长伽马暴主要发生在“金属丰度”较低的恒星形成区域——所谓“金属丰度”,是指比氢和氦更重的所有元素(天文学家所说的“金属”)在物质原子中所占的比例。
宇宙想象图
利用我们银河系中的平均金属丰度和恒星的大致分布,皮兰和希梅内斯估算了银河系内两类伽马暴的发生几率。他们发现,能量更高的长伽马暴可以说是真正的杀手,地球在过去10亿年间暴露在一场致命伽马暴中的几率约为50%。
全球灾变
皮兰指出,一些天体物理学家已经提出,可能正是伽马暴导致了奥陶纪大灭绝——这场发生地4.5亿年前的全球灾变,消灭了地球上80%的生物物种。
接下来,这两位科学家估算了银河系不同区域内一颗行星被伽马暴“炙烤”的情形。他们发现,由于银河系中心恒星密度极高,距离银心6500光年以内的行星在过去10亿年间遭受致命伽马暴袭击的几率高达95%以上。他们总结说,复杂生命通常只可能生存于大型星系的外围。(我们自己的太阳系距离银心大约2.7万光年。)