Stjerner som solen er bemerkelsesverdig konstant. De varierer i lysstyrke med bare 0.1 prosent over år og tiår, takket være fusjonen av hydrogen til helium som driver dem. Denne prosessen vil holde solen skinne jevnt og trutt ca 5 milliarder år til, men når stjernene bruker opp kjernebrenselet, kan deres dødsfall gjøre det føre til pyroteknikk.

Solen vil til slutt dø ved å vokse seg stor og deretter kondensere til en type stjerne kalt a hvit dverg. Men stjerner over åtte ganger større enn solen dø voldsomt i en eksplosjon kalt en supernova.

Supernovaer skjer over Melkeveien bare en noen få ganger i århundret, og disse voldsomme eksplosjonene er vanligvis fjerne nok til at folk her på jorden ikke legger merke til det. For at en døende stjerne skal ha noen effekt på livet på planeten vår, må den gå supernova innen 100 lysår fra Jorden.

jeg er en astronom som studerer kosmologi og svarte hull.

I mitt forfatterskap om kosmiske avslutninger, har jeg beskrevet trusselen som utgjøres av stjernekatastrofer som supernovaer og relaterte fenomener som f.eks gammastråle. De fleste av disse katastrofene er fjerntliggende, men når de inntreffer nærmere hjemmet, kan de utgjøre en trussel mot livet på jorden.

En massiv stjernes død

Svært få stjerner er massive nok til å dø i en supernova. Men når man gjør det, er det kort konkurrerer med lysstyrken til milliarder av stjerner. Ved en supernova per 50 år, og med 100 milliarder galakser i universet, et sted i universet eksploderer en supernova hvert hundredels sekund.

Den døende stjernen sender ut høyenergistråling som gammastråler. Gamma-stråler er en form for elektromagnetisk stråling med bølgelengder mye kortere enn lysbølger, noe som betyr at de er usynlige for det menneskelige øyet. Den døende stjernen slipper også ut en strøm av høyenergipartikler i form av kosmiske stråler: subatomære partikler som beveger seg nær lysets hastighet.

Supernovaer i Melkeveien er sjeldne, men noen få har vært nær nok jorden til at historiske opptegnelser diskuterer dem. I 185 AD, en stjerne dukket opp på et sted der ingen stjerne tidligere hadde blitt sett. Det var sannsynligvis en supernova.

Observatører over hele verden så plutselig en lysende stjerne dukke opp 1006 AD. Astronomer matchet den senere med en supernova 7,200 lysår unna. Så, i 1054 AD, registrerte kinesiske astronomer en stjerne synlig på daghimmelen som astronomer senere identifiserte som en supernova 6,500 lysår unna.

Johannes Kepler observerte den siste supernovaen i Melkeveien i 1604, så i statistisk forstand, den neste er forsinket.

600 lysår unna, den røde superkjempen Betelgeuse i stjernebildet Orion er den nærmeste massive stjernen som nærmer seg slutten av livet. Når den går i supernova, vil den skinne like sterkt som fullmånen for de som ser på fra jorden, uten å forårsake skade på livet på planeten vår.

Strålingsskader

Hvis en stjerne går supernova nært nok jorden, kan gammastrålingen skade noe av planetbeskyttelsen som gjør at liv kan trives på jorden. Det er en tidsforsinkelse på grunn av lysets begrensede hastighet. Hvis en supernova forsvinner 100 lysår unna, tar det 100 år før vi ser den.

Astronomer har funnet bevis på en supernova 300 lysår unna som eksploderte for 2.5 millioner år siden. Radioaktive atomer fanget i havbunnssedimenter er de tydelige tegn på denne hendelsen. Stråling fra gammastråler eroderte ozonlag, som beskytter livet på jorden mot solens skadelige stråling. Denne hendelsen ville ha avkjølt klimaet, og ført til utryddelse av noen eldgamle arter.

Sikkerhet fra en supernova kommer med større avstand. Gammastråler og kosmiske stråler sprer seg i alle retninger en gang sendt ut fra en supernova, så fraksjonen som når jorden avtar med større avstand. Tenk deg for eksempel to identiske supernovaer, med den ene 10 ganger nærmere jorden enn den andre. Jorden vil motta stråling som er omtrent hundre ganger sterkere fra den nærmere hendelsen.

En supernova innen 30 lysår ville være katastrofal, ødelegge ozonlaget alvorlig, forstyrre den marine næringskjeden og sannsynligvis forårsake masseutryddelse. Noen astronomer antar at nærliggende supernovaer utløste en serie av masseutryddelser 360 til 375 millioner år siden. Heldigvis skjer disse hendelsene innen 30 lysår bare med noen få hundre millioner år.

Når nøytronstjerner kolliderer

Men supernovaer er ikke de eneste hendelsene som sender ut gammastråler. Nøytronstjernekollisjoner forårsake høyenergifenomener som spenner fra gammastråler til gravitasjonsbølger.

Etterlatt etter en supernovaeksplosjon, nøytronstjerner er materiekuler i bystørrelse med tettheten til en atomkjerne, så 300 billioner ganger tettere enn solen. Disse kollisjonene skapte mange av de gull og edle metaller på jorden. Det intense trykket forårsaket av to ultratette gjenstander som kolliderer tvinger nøytroner til atomkjerner, som skaper tyngre grunnstoffer som gull og platina.

En nøytronstjernekollisjon genererer en intens utbrudd av gammastråler. Disse gammastrålene er konsentrert til en smal jet av stråling som gir et stort slag.

Hvis jorden var i skuddlinjen til en gamma-stråle utbrudd innenfor 10,000 lysår, eller 10 prosent av galaksens diameter, ville utbruddet skade ozonlaget alvorlig. Det ville også skade DNAet inne i organismenes celler, på et nivå som ville drepe mange enkle livsformer som bakterier.

Det høres illevarslende ut, men nøytronstjerner dannes vanligvis ikke i par, så det er det bare én kollisjon i Melkeveien omtrent hvert 10,000. år. De er 100 ganger sjeldnere enn supernovaeksplosjoner. Over hele universet er det en nøytronstjernekollisjon med noen få minutters mellomrom.

Gammastråleutbrudd utgjør kanskje ikke en overhengende trussel mot livet på jorden, men over svært lange tidsskalaer vil utbrudd uunngåelig treffe jorden. De sjansene for at et gammastråleutbrudd utløser en masseutryddelse er 50 prosent de siste 500 millioner årene og 90 prosent i de 4 milliarder årene siden det har vært liv på jorden.

Ut fra den matematikken er det ganske sannsynlig at et gammastråleutbrudd forårsaket en av de fem masseutryddelser de siste 500 millioner årene. Astronomer har hevdet at en gammastråleutbrudd forårsaket første masseutryddelse 440 millioner år siden, når 60 prosent av alle marine skapninger forsvant.

En nylig påminnelse

De mest ekstreme astrofysiske hendelsene har lang rekkevidde. Astronomer ble minnet om dette i oktober 2022, da en strålingspuls feide gjennom solsystemet og overbelastet alle gammastråleteleskopene i plass.

Det var den lyseste gammastråleutbrudd har skjedd siden menneskelig sivilisasjon begynte. Strålingen forårsaket en plutselig forstyrrelse til jordens ionosfære, selv om kilden var nesten en eksplosjon to milliarder lysår unna. Livet på jorden var upåvirket, men det faktum at det endret ionosfæren er nøkternt - et lignende utbrudd i Melkeveien ville være en million ganger lysere.

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Bilde Credit: NASA, ESA, Joel Kastner (RIT)

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk deg selv. Tilgang her.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• PlatoESG. Karbon, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Avfallshåndtering. Tilgang her.
• PlatoHelse. Bioteknologisk og klinisk etterretning. Tilgang her.
• kilde: https://singularityhub.com/2024/04/16/exploding-stars-are-rare-but-if-one-was-close-enough-it-could-threaten-life-on-earth/