Sterren zoals de zon zijn opmerkelijk constant. Ze variëren in helderheid met slechts 0.1 procent over jaren en decennia, dankzij de fusie van waterstof tot helium die ze aandrijft. Dit proces zorgt ervoor dat de zon gestaag blijft schijnen nog ongeveer 5 miljard jaar, maar wanneer sterren hun nucleaire brandstof uitputten, kan hun dood dat wel zijn leiden tot pyrotechniek.

De zon zal uiteindelijk sterven door groot te worden en vervolgens te condenseren tot een soort ster genaamd a witte dwerg. Maar sterren zijn ruim acht keer zo zwaar als de zon gewelddadig sterven bij een explosie een supernova genoemd.

Supernova's komen slechts in de Melkweg voor paar keer per eeuw, en deze gewelddadige explosies vinden meestal zo ver weg dat mensen hier op aarde het niet merken. Wil een stervende ster enig effect hebben op het leven op onze planeet, dan moet hij binnen 100 lichtjaar van de aarde een supernova worden.

Ik ben een astronoom wie studeert kosmologie en zwarte gaten.

In mijn schrijven over kosmische eindes, Ik heb de dreiging beschreven die uitgaat van stellaire rampen zoals supernova's en aanverwante verschijnselen zoals gammastraaluitbarstingen. De meeste van deze rampen vinden op afgelegen plaatsen plaats, maar wanneer ze zich dichter bij huis voordoen, kunnen ze een bedreiging vormen voor het leven op aarde.

De dood van een enorme ster

Er zijn maar weinig sterren die zo groot zijn dat ze in een supernova omkomen. Maar als je dat doet, is het maar kort concurreert met de helderheid van miljarden sterren. Bij één supernova per 50 jaar, en met 100 miljard sterrenstelsels in het heelalergens in het heelal ontploft elke honderdste van een seconde een supernova.

De stervende ster zendt hoogenergetische straling uit in de vorm van gammastraling. Gamma stralen zijn een vorm van elektromagnetische straling met golflengten die veel korter zijn dan lichtgolven, wat betekent dat ze onzichtbaar zijn voor het menselijk oog. De stervende ster stoot ook een stortvloed aan hoogenergetische deeltjes uit in de vorm van kosmische stralen: subatomaire deeltjes die met bijna de lichtsnelheid bewegen.

Supernova's in de Melkweg zijn zeldzaam, maar een paar zijn zo dicht bij de aarde geweest dat historische gegevens ze bespreken. In 185 ADverscheen er een ster op een plek waar nog geen ster was gezien. Het was waarschijnlijk een supernova.

Waarnemers over de hele wereld zagen plotseling een heldere ster verschijnen 1006 AD. Astronomen hebben het later vergeleken met een supernova op 7,200 lichtjaar afstand. Dan in 1054 ADhebben Chinese astronomen een ster vastgelegd die zichtbaar is aan de hemel overdag en die astronomen vervolgens identificeerden als een supernova op 6,500 lichtjaar afstand.

Johannes Kepler merkte op de laatste supernova in de Melkweg in 1604, dus in statistische zin, de volgende is te laat.

Op 600 lichtjaar afstand, de rode superreus Betelgeuze in het sterrenbeeld Orion nadert de dichtstbijzijnde massieve ster het einde van zijn leven. Wanneer het een supernova wordt, zal het voor degenen die vanaf de aarde kijken zo helder schijnen als de volle maan, zonder enige schade aan het leven op onze planeet te veroorzaken.

Stralingsschade

Als een ster dicht genoeg bij de aarde een supernova wordt, kan de gammastraling een deel van de planetaire bescherming beschadigen die het leven op aarde mogelijk maakt. Er is een vertraging vanwege de eindige lichtsnelheid. Als een supernova op 100 lichtjaar afstand afgaat, duurt het 100 jaar voordat we hem zien.

Astronomen hebben bewijs gevonden van een supernova op 300 lichtjaar afstand die 2.5 miljoen jaar geleden explodeerde. Radioactieve atomen die gevangen zitten in sedimenten op de zeebodem zijn de veelbetekenende tekenen van deze gebeurtenis. Straling van gammastraling erodeert de ozonlaag, dat het leven op aarde beschermt tegen de schadelijke straling van de zon. Deze gebeurtenis zou het klimaat hebben afgekoeld, wat zou hebben geleid tot het uitsterven van enkele oude soorten.

Veiligheid tegen een supernova gaat gepaard met een grotere afstand. Gammastraling en kosmische straling verspreiden zich in alle richtingen zodra ze door een supernova zijn uitgezonden, dus het deel dat de aarde bereikt neemt af met grotere afstand. Stel je bijvoorbeeld twee identieke supernova's voor, waarbij de ene tien keer dichter bij de aarde staat dan de andere. De aarde zou straling ontvangen die ongeveer honderd keer sterker is als de gebeurtenis dichterbij komt.

Een supernova binnen 30 lichtjaar zou catastrofaal zijn, de ozonlaag ernstig aantasten, de mariene voedselketen ontwrichten en waarschijnlijk tot massale uitsterving leiden. Sommige astronomen vermoeden dat nabijgelegen supernovae een reeks massa-uitstervingen 360 tot 375 miljoen jaar geleden. Gelukkig vinden deze gebeurtenissen binnen een straal van 30 lichtjaar slechts om de paar honderd miljoen jaar plaats.

Wanneer neutronensterren botsen

Maar supernova's zijn niet de enige gebeurtenissen die gammastraling uitzenden. Botsingen tussen neutronensterren veroorzaken hoogenergetische verschijnselen variërend van gammastraling tot zwaartekrachtgolven.

Achtergebleven na een supernova-explosie, neutronensterren zijn bollen materie ter grootte van een stad met de dichtheid van een atoomkern, dus 300 biljoen keer dichter dan de zon. Door deze botsingen ontstonden veel van de goud en edele metalen op aarde. De intense druk veroorzaakt door twee ultradichte botsende objecten forceren neutronen in atoomkernen, waardoor zwaardere elementen zoals goud en platina ontstaan.

Een botsing met een neutronenster genereert een intense uitbarsting van gammastraling. Deze gammastraling wordt geconcentreerd in a smalle straal van straling die een grote klap uitdeelt.

Als de aarde zich in de vuurlinie zou bevinden, zou er een gammastraaluitbarsting binnenkomen 10,000 lichtjaar, oftewel 10 procent van de diameter van het sterrenstelsel, zou de uitbarsting zijn ernstige schade toebrengen aan de ozonlaag. Het zou ook het DNA in de cellen van organismen beschadigen, op een niveau dat veel eenvoudige levensvormen zoals bacteriën zou doden.

Dat klinkt onheilspellend, maar neutronensterren ontstaan ​​doorgaans niet in paren, dus dat is wel zo slechts één botsing in de Melkweg ongeveer elke 10,000 jaar. Zij zijn Honderd keer zeldzamer dan supernova-explosies. In het hele universum vindt er elke paar minuten een botsing van neutronensterren plaats.

Gammastraaluitbarstingen vormen misschien geen onmiddellijke bedreiging voor het leven op aarde, maar op zeer lange termijn zullen uitbarstingen onvermijdelijk de aarde treffen. De kans dat een gammastraaluitbarsting een massa-uitsterving veroorzaakt 50 procent in de afgelopen 500 miljoen jaar en 90 procent in de 4 miljard jaar sinds er leven op aarde is.

Volgens die berekening is het zeer waarschijnlijk dat een gammaflits één van de... vijf massale uitstervingen in de afgelopen 500 miljoen jaar. Astronomen hebben betoogd dat een gammastraaluitbarsting de oorzaak was van de eerste massa-extinctie 440 miljoen jaar geleden, toen 60 procent van alle zeedieren verdween.

Een recente herinnering

De meest extreme astrofysische gebeurtenissen hebben een groot bereik. Astronomen werden hieraan herinnerd in oktober 2022, toen een stralingspuls door het zonnestelsel raasde en alle gammatelescopen in de ruimte overbelastte. ruimte.

Het was de helderste gammaflits die zich heeft voorgedaan sinds het begin van de menselijke beschaving. De straling veroorzaakte een plotselinge verstoring naar de ionosfeer van de aarde, ook al was de bron bijna een explosie twee miljard lichtjaar verwijderd. Het leven op aarde bleef onaangetast, maar het feit dat het de ionosfeer veranderde is ontnuchterend: een soortgelijke uitbarsting in de Melkweg zou een miljoen keer helderder zijn.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Krediet van het beeld: NASA, ESA, Joel Kastner (RIT)

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://singularityhub.com/2024/04/16/exploding-stars-are-rare-but-if-one-was-close-enough-it-could-threaten-life-on-earth/