De mest energiske eksplosioner i universet, er sandsynligvis relateret til stellare sorte huller. Gammastråleudbrud, eller GSU, er intense udbrud af gammastråler. Udbruddene efterfølges af en svagere efterglød, der kan observeres ved mange bølgelængder. GSU blev først observeret i 1960’erne, ved hjælp fra satellitter designet til at søge efter stråling fra atomvåben, som blev testet i rummet efter sådanne atomtests blev forbudt på Jorden. I 1990’erne opdagede gammastrålesatellitterne, at disse udbrud kom fra alle retninger på himlen, og at de kunne være forbundet med supernova-eksplosioner i fjerne galakser. Kortvarige GSU, som varer mindre end 2 sekunder, kommer sandsynligvis fra sammensmeltningen af to neutronstjerner, eller en neutronstjerne og et sort hul i et tæt binært system, som falder sammen til et enkelt sort hul. Mere almindelige GSU, med lang varighed, er lettere at studere, fordi de har en længere efterglød. Astronomerne tror, at de stammer fra sammenbruddet af en meget tung, hurtigt roterende stjerne eller neutronstjerne, eller mere sandsynligt, fra et sort hul efter en supernova-eksplosion (supernovaer fra meget tunge stjerner, kaldes undertiden for hypernovaer, eller type Ib eller Ic supernovaer).
I modsætning til almindelige supernovaer, der stråler ligeligt i alle retninger, er GSU’er strålende begivenheder, så deres enorme energimængder, er koncentreret i to modsatrettede stråler af emission (se figur 17.19a). Ud over den elektromagnetiske stråling, er der relativistiske stråler af kosmiske stråler. Astronomer har ikke observeret nogle GSU i Mælkevejen; der har ikke været en massiv supernova i den, i mindst et århundrede. Men GSU’enes energi er så intens, at folk har undret sig over hvad der kunne ske med Jorden, hvis en eksploderede i nærheden, og sendte strålerne i retning af Jorden (se figur 17.19b). En ledende kandidat til en fremtidig GSU i vores galakse, er den massive stjerne Eta Carinae, som vi omtalte i kapitel 16. Denne stjerne er ”kun” 7.500 lysår væk – en nabo, astronomisk set. Imidlertid, er dens rotationsakse sådan, at det er usandsynligt at den vil danne en GSU, der stråler i Jordens retning.
Nogle forskere spekulerer på, om tidlige supernova- og GSU-begivenheder, kan have påvirket livets historie på Jorden. ”Supernovaakæologer”, kan have fundet beviser på tidligere supernovaer på Jorden. I et studie, viste klipper dybt i Stillehavet, at have mængder af radioaktive isotoper af jern, der er alt for kortlivede til at være blevet til overs fra jordens dannelse. Dette jern-60, kunne være blevet deponeret på Jorden for 2,8 millioner år siden efter en supernova-eksplosion. I et andet studie, blev der fundet høje koncentrationer af nitrater, i nogle lag af iskerner fra Antarktis. Gammastråling fra supernovaer, kan danne overskud af nitrogenoxider i atmosfæren, der kan blive omdannet til nitrater, der så er blevet fanget i snefald. Nitratforekomsterne, falder sammen med årene 1006 og 1054 – to år, hvor man ved at der har været klare supernovaer i Mælkevejen.
Hvad med mere drastiske effekter på Jorden fra en nærliggende supernova, eller en mere fjern men strålet GS? Normalt er Jorden beskyttet mod kosmisk stråling og kosmiske strålepartikler af dens ozonlag og magnetfelt. Kosmiske strålepartikler, er måske ikke et stort problem, med mindre de kom meget tæt fra, men høj-energisk gammastråling, kan have en langt alvorligere effekt på Jorden. Overfloden af nitrogenoxider, som de danner i atmosfæren, kan absorbere sollys, og dermed afkøle Jorden. Gammastrålingen kan ionisere Jordens atmosfære, og dermed reducere eller ødelægge ozonlaget, som beskytter livet mod ultraviolet stråling. Selv et kort udbrud, ville på få sekunder føre til skader på ozonlaget, der kan vare i årtier. Gammastrålerne, kunne udløse et udbrud af Solens UV-stråler på Jordens overflade, hvilket kunne skade DNA for planteplankton et par hundrede meter ned under havets overflade. Planteplankton er grundlaget for Jordens fødekæde, så en drastisk reduktion i planteplankton, kan ødelægge hele biosfæren. Det er blevet hypotetiseret, at et GSU, kan have været ansvarlig for den ordoviske masseudryddelsesbegivenhed der skete for 450 millioner år siden.
Statistisk set, kan GSU som stråler mod Jorden, være ganske sjældne, og nogle astronomer har hævdet, at de er mindre tilbøjelige til at blive dannet i en galakse af Mælkevejstypen, end i andre typer af galakser. Der er meget usikkerhed i ethvert skøn over, hvor tæt en supernova eller GSU skal være, og hvor ofte disse eksplosive hændelser skal forekomme, for at have en alvorlig virkning på Jorden. Et skøn er, at der forekommer en supernova- eller GSU-eksplosion tæt nok på Jorden til at ændre dens biosfære, et par gange hver milliard år, hvilket muligvis kan føre til masseudryddelsesbegivenheder. I kapitel 16 fortalte vi, at de kemiske grundstoffer der udgør livet, blev skabt i supernova-eksplosioner. Her kan du se, at supernovaer måske kan have haft en vis direkte effekt på udviklingen af livet på Jorden også.
I det næste kapitel vil vi se på, hvordan Einsteins relativitetsteori, førte til forudsigelser om universets udvikling, på omtrent samme tidspunkt, som astronomerne først indsamlede de data som viste, hvor stort universet faktisk er.