یک انفجار کیلونووا در نزدیکی می تواند تمام حیات روی زمین را تهدید کند. اما دانشمندان می گویند نگران نباشید.
دانشمندان اثرات احتمالی برخورد ستاره نوترونی نزدیک زمین را تعیین کرده اند و دریافتند که این به اصطلاح استوانه ها می توانند قاتلان واقعی باشند که بشریت را به هلاکت می رساند. اما نگران نباشید، برخورد باید باشد واقعا نزدیک به ویرانی دنیای ما با این حال، در اینجا چیزی است که احتمالاً کاهش می یابد.
“ما دریافتیم که اگر یک ستاره نوترونی در عرض حدود 36 سال اتفاق بیفتد سال نوری بر زمینهیل پرکینز، رهبر تیم و دانشمند دانشگاه ایلینویز Urbana-Champaign، به Space.com گفت: تشعشعات حاصل می‌تواند باعث یک رویداد در سطح انقراض شود.
برخورد ستارگان نوترونی که انفجارهای نوری را ایجاد می کند، به اصطلاح کیلونوا، خشن ترین و قدرتمندترین رویدادهای جهان شناخته شده در نظر گرفته می شوند. با توجه به اینکه ستارگان نوترونی بقایای پوسیده ستارگان مرده هستند و از ماده به قدری متراکم ساخته شده اند که یک قاشق چای خوری از یک قاشق چای خوری به زمین آورده می شود حدود 10 میلیون تن وزن دارد، شاید تعجب آور نباشد. این معادل 350 مجسمه آزادی است که روی یک قاشق تعادل دارند.
این ادغام ستارگان مرده نه تنها انفجارهای پرتوهای گاما و بارانی از ذرات باردار ایجاد می کند که با سرعت نزدیک به نور حرکت می کنند. اشعه های کیهانی، بلکه تنها محیط هایی را که می شناسیم به اندازه کافی متلاطم برای تولید عناصر سنگین تر از سرب مانند طلا و پلاتین ایجاد می کند. این عناصر حتی نمی‌توانند در دماها و فشارهای فوق‌العاده فوق‌العاده‌ای که در قلب ابر جرم‌ها وجود دارد ایجاد شوند. ستاره ها.
علاوه بر این، ستاره نوترونی ادغام بافت بسیار تعریف می کند فضا “زنگ” با امواجی به نام امواج گرانشی که می توان آنها را در اینجا روی زمین – حتی پس از سفر میلیاردها سال نوری – شناسایی کرد.
پرکینز گفت: ستاره‌های نوترونی می‌توانند به صورت دوتایی وجود داشته باشند و هنگامی که با هم ادغام می‌شوند، رویدادی نادر اما دیدنی ایجاد می‌کنند.
متصل: هنگام برخورد ستارگان نوترونی چه اتفاقی می افتد؟ ستاره شناسان ممکن است بالاخره بدانند
تحقیقات این تیم بر اساس مشاهدات ستاره های نوترونی ادغام شده در پشت سیگنال موج گرانشی GW 170817 است که توسط رصدخانه امواج گرانشی تداخل سنج لیزری (LIGO) در سال 2017 و انفجار پرتو گاما GRB 170817A دریافت شد.
این ستاره در فاصله حدود 130 میلیون سال نوری از ما رخ می دهد و تنها ادغام ستاره نوترونی است که تا کنون در تابش الکترومغناطیسی مشاهده شده و در امواج گرانشی شنیده شده است و مطالعه این رویدادهای قدرتمند را به یک انتخاب طبیعی تبدیل می کند.
قاتل جدید؟
پرتوهای گاما از ادغام ستارگان نوترونی شاید واضح ترین جنبه این رویدادها باشد. به این دلیل که این نوع تابش انرژی کافی برای جدا کردن الکترون‌ها از اتم‌ها را حمل می‌کند، فرآیندی که یونیزاسیون نامیده می‌شود. و این انفجارهای یونیزه کننده تابش می تواند به راحتی لایه ازن زمین را از بین ببرد و در نتیجه سیاره ما دوزهای کشنده تابش فرابنفش خورشید را دریافت کند.
پرکینز و همکارانش دریافتند که پرتوهای گامایی که از ستاره‌های نوترونی در حال ادغام می‌آیند – در جت‌های باریک دوقلو در دو طرف ادغام – تقریباً هر موجود زنده‌ای را که مستقیماً به مسیر آنها در فاصله حدود 297 سال نوری وارد می‌شود، سرخ می‌کند. خوشبختانه، با این حال، این اثر دامنه بسیار باریکی دارد. به عبارت دیگر، واقعاً یک “ضربه مستقیم” از یک جت لازم است تا چنین اثرات دراماتیکی رخ دهد. اما مشکل دیگری وجود دارد.
این جت ها به طور کلی با تشعشعات گاما پیله می شوند، که اگر سیاره ما در مسیر وسیع تری قرار گیرد – در حدود 13 سال نوری از آنها – بر لایه ازن زمین نیز تأثیر می گذارد. . همچنین 4 سال طول می کشد تا آسیب ازن این پیله پرتو گاما “خارج از محور” ترمیم شود. در مجموع، برخورد پیله پرتو گاما، سطح زمین را برای نزدیک به نیم دهه در معرض نور مضر فرابنفش قرار می‌دهد.
اگرچه اثرات پرتو گامای ادغام ستاره های نوترونی نسبتا کوتاه است، شکل دیگری از تشعشعات یونیزان وجود دارد که این تشعشعات تولید می کنند که انرژی کمتری دارد اما ماندگارتر است.
هنگامی که جت های پرتو گاما به گاز و غبار اطراف ستارگان، که محیط بین ستاره ای نامیده می شود، برخورد می کنند، تشعشعات پرتو ایکس قدرتمندی به نام پستابش پرتو ایکس ایجاد می کند. این تیم می‌گوید چنین گسیل‌های پرتو ایکس نسبت به گسیل‌های پرتو گاما طولانی‌تر هستند و همچنین می‌توانند لایه اوزون را یونیزه کنند. بنابراین، شاید کشنده تر باشد. قبل از اینکه ما نگران سرنوشت خود باشیم، زمین باید تقریباً به این درخشش پسین نزدیک باشد، البته – به طور دقیق 16.3 سال نوری از ما.
و هنوز به بدترین قسمتش نرسیده ایم.
تهدیدآمیزترین اثر سقوط ستاره نوترونی که تیم کشف کرد، ناشی از این ذرات باردار بسیار پرانرژی یا پرتوهای کیهانی است که به شکل حباب در حال انبساط از مرکز این رویداد دور می‌شوند. اگر این پرتوهای کیهانی به زمین برخورد کنند، لایه اوزون را از بین می برند و سیاره را برای مدتی در برابر اشعه ماوراء بنفش آسیب پذیر می کنند. هزاران سال.
این به عنوان یک رویداد سطح انقراض واجد شرایط است و زمین می تواند تحت تأثیر قرار گیرد حتی اگر سیاره ما حدود 36 سال نوری از ما فاصله داشته باشد.
پرکینز ادامه داد: «فاصله ایمنی خاص و مؤلفه ای که خطرناک ترین است نامشخص است زیرا بسیاری از تأثیرات به ویژگی هایی مانند زاویه دید نسبت به رویداد، انرژی انفجار، جرم مواد پرتاب شده و موارد دیگر بستگی دارد». با ترکیبی از پارامترهایی که انتخاب می کنیم، به نظر می رسد که پرتوهای کیهانی تهدید کننده ترین خواهند بود.
باز هم، هنوز وحشت نکنید!
قبل از ابراز تاسف از اینکه پایان نزدیک است، ارزش دارد تصویر آخرالزمانی ترسیم شده توسط تاثیر ادغام ستاره های نوترونی را در برابر برخی عوامل دیگر مرتبط با این رویدادها سنجید.
پرکینز اطمینان داد: “ادغام ستاره های نوترونی بسیار نادر اما بسیار قدرتمند است، و این، همراه با محدوده مرگبار نسبتا کوچک، به این معنی است که انقراض ناشی از ادغام ستاره های نوترونی دوتایی نباید برای مردم روی زمین مشکلی ایجاد کند.”
برای به دست آوردن تصویری از این نادر، در میان 100 میلیارد ستاره کهکشان راه شیری، دانشمندان تاکنون تنها یک سیستم اجدادی بالقوه کیلونووا به نام CPD-29 2176 را یافته اند که حدود 11400 سال نوری از زمین فاصله دارد.
پرکینز ادامه داد: چندین رویداد رایج دیگر مانند شعله های خورشیدی، برخورد سیارک ها و انفجارهای ابرنواختر وجود دارد که احتمال مضر بودن آنها بیشتر است.
وی افزود که برخی از این رویدادهای دیگر قبلاً با انقراض های دسته جمعی در زمین مرتبط بوده اند، که نمونه بارز آن برخورد یک سیارک عظیم بود که دایناسورهای غیر پرنده و سه چهارم زندگی روی زمین را در آن زمان از بین برد. 66 میلیون سال پس از رویداد انقراض کرتاسه-سوم.
جایی که این تحقیق پیامدهای مهمی دارد در جستجوی حیات در سایر نقاط جهان است، زیرا مطمئناً به ما بینشی در مورد سیستم هایی می دهد که بعید است از شرایط لازم برای پشتیبانی از زندگی برخوردار شوند. (زندگی آنگونه که ما می شناسیم، حداقل.)
داراک واتسون، دانشمند مرکز سحر کیهانی مؤسسه نیلز بور، که همچنین کیلونوا را مطالعه می کند، گفت: «نتیجه گیری آنها مبنی بر اینکه کیلونوواها می توانند کشنده ای مشابه ابرنواخترها داشته باشند اما بسیار کمتر رایج هستند، با آنچه که من معتقدم احتمالاً چنین است، مطابقت دارد. Space.com گفت که در این تحقیق دخالتی ندارد. بنابراین به طور کلی، احتمالاً تهدیدی برای سیارات در کهکشان‌های قدیمی است که شکل‌گیری ستاره‌ها در آنها به پایان رسیده است، نه چندان در کهکشان راه شیری.»
در مورد تیم پشت این تحقیق، پرکینز توضیح داد که گام بعدی مشاهده بیشتر این رویدادهای برخورد ستاره نوترونی است.
او در پایان گفت: “ما در حال حاضر تنها یک کشف تایید شده از یک کیلونووا از ادغام ستاره های نوترونی دوتایی داریم، بنابراین هر مشاهدات بیشتر مجهولات را محدود می کند.”
تحقیقات این تیم در مخزن کاغذ دسترسی آزاد منتشر شده است arXiv.
