Yeni bir çalışma, X-ışınlarının süpernova patlamalarının belirli bir mesafesindeki gezegenler üzerindeki olası etkisini inceledi. Chandra ve diğer teleskoplardan elde edilen veriler, yaklaşık 160 ışıkyılı içindeki gezegenlerin, atmosferlerine önemli ölçüde zarar verebilecek yoğun bir X-ışınları dalgasına maruz kalabileceğini öne sürüyor. Bu sanatçının çizimi, X-ışınları tarafından bombalandıktan sonra (arka planda görülen) patlamadan aylar ila yıllar sonra ön planda böylesine etkilenmiş bir gezegeni ve ayrıca gezegeni tıpkı süpernova giderken gösteren ikinci bir paneli göstermektedir. kapalı. Çalışma, Samanyolu galaksisinde koşulların yaşam için elverişli olacağı bildiğimiz alanların daha küçük olacağını öne sürüyor. Kredi: NASA/CXC/M. Weiss
Yeni araştırma, süpernovaların yakındaki gezegenler için daha önce tanımlanamayan ek bir tehdit oluşturabileceğini ortaya koyuyor. Bu, bir süpernovanın patlama dalgası çevredeki yoğun gaza çarptığında üretilen, potansiyel olarak 160 ışık yılı uzaktaki gezegenlerin atmosferlerine zarar veren ve muhtemelen kitlesel yok oluş olaylarına yol açan yoğun X-ışınlarını içerir. Dünya şu anda risk altında değil, ancak geçmişte bu tür maruziyetlerle karşılaşmış olabilir.
Yeni bir araştırmaya göre, patlamış bir yıldız yakındaki gezegenler için daha önce düşünülenden daha fazla risk oluşturabilir.[{” attribute=””>NASA’s Chandra X-ray Observatory and other X-ray telescopes. This newly identified threat involves a phase of intense X-rays that can damage the atmospheres of planets up to 160 light-years away.
Earth is not in danger of such a threat today because there are no potential supernova progenitors within this distance, but it may have experienced this kind of X-ray exposure in the past.
Before this study, most research on the effects of supernova explosions had focused on the danger from two periods: the intense radiation produced by a supernova in the days and months after the explosion, and the energetic particles that arrive hundreds to thousands of years afterward.
However, even these alarming threats do not fully catalog the dangers in the wake of an exploded star. Researchers have discovered that, in between these two previously identified dangers, lurks another. The aftermaths of supernovae always produce X-rays, but if the supernova’s blast wave strikes dense surrounding gas, it can produce a particularly large dose of X-rays that arrives months to years after the explosion and may last for decades.
The calculations in this latest study are based on X-ray observations of 31 supernovae and their aftermath mostly obtained from Chandra, NASA’s Swift and NuSTAR missions, and ESA’s (European Space Agency’s) XMM-Newton. The analysis of these observations shows that there can be lethal consequences from supernovae interacting with their surroundings, for planets located as much as about 160 light-years away.
Çalışmayı yürüten Urbana-Champaign’deki Illinois Üniversitesi’nden Ian Brunton, “Bir X-ışınları seli yakındaki bir gezegenin üzerinden geçerse, radyasyon gezegenin atmosferik kimyasını ciddi şekilde değiştirir” dedi. “Dünya benzeri bir gezegen için bu süreç, nihayetinde yaşamı, ev sahibi yıldızın tehlikeli ultraviyole radyasyonundan koruyan ozonun önemli bir bölümünü yok edebilir.”
Dünya biyolojisine sahip bir gezegene, özellikle çevresiyle güçlü bir şekilde etkileşime giren bir süpernovadan gelen sürekli yüksek enerjili radyasyon çarptıysa, bu, çok çeşitli organizmaların, özellikle de besin zincirinin temelindeki deniz canlılarının ölümüne yol açabilir. . Bu etkiler, bir kitlesel yok oluş olayını başlatacak kadar önemli olabilir.
Yine Illinois Üniversitesi’nden ortak yazar Connor O’Mahoney, “Dünya şu anda böyle bir olay nedeniyle tehlike altında değil, çünkü X-ışını tehlike bölgesinde potansiyel süpernova yok” dedi. “Ancak, bu tür olayların Dünya’nın geçmişinde rol oynaması söz konusu olabilir.”
Radyoaktif bir demir türünün dünyanın farklı yerlerinde tespit edilmesi de dahil olmak üzere, süpernovaların yaklaşık iki ila sekiz milyon yıl önce Dünya’ya yakın bir yerde meydana geldiğine dair güçlü kanıtlar var. Araştırmacılar, bu süpernovaların Dünya’dan yaklaşık 65 ila 500 ışıkyılı uzaklıkta olduğunu tahmin ediyor.
Radyasyona maruz kalmadan önce ve sonra Dünya benzeri bir gezegenin çizimi. Kredi: NASA/CXC/M. Weiss
Dünya, yaklaşık 1.000 ışıkyılı boyunca uzanan bir soğuk gaz kabuğuyla çevrili, düşük yoğunluklu sıcak gazdan oluşan, hâlâ genişleyen bir baloncuk olan “Yerel Balon” içindedir. Yerel Balonun yüzeyine yakın yıldızların dışa doğru genişlemesi, bunun yaklaşık 14 milyon yıl önce balonun merkezine yakın bir yıldız oluşumu ve süpernova patlamasından oluştuğunu ima eder. Süpernova patlamalarından sorumlu olan büyük kütleli genç yıldızlar, o zamanlar gezegenimize bu tür yıldızlardan çok daha yakındı ve bu da Dünya’yı geçmişte bu süpernovalardan çok daha yüksek risk altına soktu.
Bu kanıt, süpernovaları Dünya’daki herhangi bir kitlesel yok oluş olayıyla ilişkilendirmese de, kozmik patlamaların gezegenimizi tarihi boyunca etkilediğini öne sürüyor.
Dünya ve güneş sistemi şu anda potansiyel süpernova patlamaları açısından güvenli bir uzayda olmasına rağmen, dünyadaki diğer birçok gezegen Samanyolu değiller. Bu yüksek enerjili olaylar, Samanyolu galaksisindeki Galaktik Yaşanabilir Bölge olarak bilinen ve koşulların bildiğimiz yaşam için elverişli olacağı alanları etkili bir şekilde küçültecektir.
Süpernovaların, özellikle de çevreleriyle güçlü bir şekilde etkileşime giren çeşitlerin X-ışını gözlemleri seyrek olduğu için, yazarlar, etkileşim halindeki süpernovaların patlamadan sonraki aylar ve yıllar boyunca takip gözlemlerinin değerli olacağını savunuyorlar.
Illinois Üniversitesi’nden ortak yazar Brian Fields, “Süpernovalardan gelen X-ışınları üzerine daha fazla araştırma, yalnızca yıldızların yaşam döngüsünü anlamak için değerli değil, aynı zamanda astrobiyoloji, paleontoloji ve dünya gibi alanlar için de çıkarımlara sahip” dedi. gezegen bilimleri.”
Bu sonucu açıklayan makale, 20 Nisan 2023 sayısında yayınlandı. bu Astrofizik Dergisi. Makalenin diğer ortak yazarları, Kansas Üniversitesi’nden Adrian Melott ve Kansas’taki Washburn Üniversitesi’nden Brian Thomas.
Bu çalışma hakkında daha fazla bilgi için NASA’dan Chandra Gezegensel Yaşama Yönelik Yeni Kozmik Tehdidin Maskesini Kaldırıyor başlıklı makaleye bakın.
Referans: “X-Ray-luminous Supernovae: Threats to Terrestrial Biospheres”, yazan Ian R. Brunton, Connor O’Mahoney, Brian D. Fields, Adrian L. Melott ve Brian C. Thomas, 19 Nisan 2023, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/acc728
NASA’nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi, Chandra programını yönetiyor. Smithsonian Astrofizik Gözlemevi’nin Chandra X-ray Merkezi, Cambridge, Massachusetts’teki bilim operasyonlarını ve Burlington, Massachusetts’teki uçuş operasyonlarını kontrol ediyor.