№ 4 (13)

Сентябрь – ноябрь

Russian Traveler №4(13) 2024

Взрыв килоновой может поставить под угрозу все живое на Земле

Фото: Carnegie Institution for Science

Ученые провели довольно пугающий теоретический эксперимент.

Ученые определили возможные последствия столкновения нейтронных звезд, если такое событие произойдет неподалеку от Земли. Они обнаружили, что килоновая и впрямь может положить конец человечеству. Но чтобы нанести ущерб нашему миру, килоновая должна взорваться очень близко к нам.

«Мы обнаружили, что если бы слияние нейтронных звезд произошло на расстоянии примерно 36 световых лет от Земли, возникающее в результате излучение могло бы вызвать событие уровня вымирания», – Хейл Перкинс, ведущий автор исследования из Университета Иллинойса.

Килоновой называется астрономическое явление, которое представляет собой слияние двух нейтронных звезд или одной нейтронной звезды с черной дырой. Термин был придуман не так давно; он призван показать, что излучаемая энергия от такого события может в 1000 раз превосходить энергию, излучаемую обычными новыми.

Килоновые считаются самыми мощными событиями в известной Вселенной. Это неудивительно, учитывая, что нейтронные звезды представляют собой остатки мертвых звезд и состоят из настолько плотного вещества, что его чайная ложка будет весить на Земле около 10 миллионов тонн. 

Слияние нейтронных звезд не только создают взрывы гамма-лучей и потоки заряженных частиц, движущихся со скоростью, близкой к световой, но они также образуют единственную известную нам среду, достаточно турбулентную, чтобы создавать элементы тяжелее свинца, такие как золото и платина.

По словам астрономов, килоновые заставляют саму ткань космоса «звенеть» рябью – то есть идти гравитационными волнами, которые можно засечь на Земле даже после их путешествия на миллиарды световых лет.

Исследование команды было основано на наблюдениях за слиянием нейтронных звезд. Они следили за гравитационно-волновым сигналом GW 170817, зафиксированным лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO) в 2017 году, и гамма-всплеском GRB 170817A.

Это единственное слияние нейтронных звезд, происходящее на расстоянии около 130 миллионов световых лет от нас, наблюдаемое в электромагнитном излучении и «слышимое» в гравитационных волнах, что сделало его очевидным вариантом для исследований.

Итак, чем килоновая может быть опасна для Земли? Гамма-лучи от слияния нейтронных звезд, пожалуй, являются наиболее очевидным угрожающим аспектом такого слияния. Эти ионизирующие выбросы радиации могут легко разрушить озоновый слой Земли, в результате чего наша планета получит смертельные дозы ультрафиолетового излучения от Солнца.

Перкинс и ее коллеги определили, что гамма-лучи, исходящие от слияния нейтронных звезд в виде двух узких струй с обеих сторон слияния, «поджарят» любое живое существо, которое попадет прямо на их путь на расстоянии до 300 световых лет. Хотя гамма-эффекты от слияния нейтронных звезд относительно кратковременны, существует и другая форма ионизирующего излучения, которое вызывают эти выбросы – менее энергичное, но более продолжительное излучение.

Когда струи гамма-лучей ударяются о газ и пыль вокруг звезд, называемые межзвездной средой, это создает мощное рентгеновское излучение, называемое рентгеновским послесвечением. По словам команды, такое рентгеновское излучение живет дольше, чем гамма-излучение, а также может ионизировать озоновый слой.

Но ученые успокаивают: килоновые хоть и опасны, но чрезвычайно редки.

«В настоящее время у нас есть только одно подтвержденное обнаружение килоновой в результате слияния двойной нейтронной звезды, поэтому необходимы дальнейшие наблюдения, чтобы сократить количество неизвестных в этом исследовании», – заключают авторы.