برخورد دو ستاره نوترونی می‌تواند به پایان حیات روی زمین بینجامد

برخورد دو ستاره‌ نوترونی که در مداری رو به نابودی به دور یکدیگر می‌چرخند، رویدادی بسیار نادر است. به باور دانشمندان در کل کهکشان از میان ۱۰۰ میلیارد ستاره، تنها سرنوشت ۱۰ ستاره‌ی نوترونی به برخورد می‌انجامد.

تاکنون مجموعه‌ای از انفجارهای موسوم به کیلونوا کشف شده‌اند که حاصل برخورد ستاره‌های نوترونی بودند و هیچ‌کدام از آن‌ها در راه شیری قرار ندارند؛ اما اگر کیلونوایی در راه شیری رخ دهد چه اتفاقی رخ خواهد داد؟ آیا این رویداد می‌تواند حیات روی زمین را پایان دهد؟

به ‌نقل از گروهی پژوهشی به رهبری هیلی پرکینس، فیزیکدان دانشگاه ایلینویز، اگر انفجار دو ستاره‌ی نوترونی در مجاورت ما رخ دهد، پیامدهای سهمگینی برای زمین در پی خواهد آمد. بر اساس یافته‌ها که در سرور پیش‌انتشار آرکایو منتشر شدند، اگر تا فاصله‌ی ۳۵ سال نوری از انفجار پرتوی گامای ناشی از کیلونوا قرار نداشته باشیم، بیشترین خطر را از جانب پرتوهای کیهانی احساس خواهیم کرد. بااین‌حال اگر در مسیر چنین رویداد کشنده‌ای باشیم حتی تا فاصله‌ی ۳۰۰ سال نوری هم تأثیر آن را احساس خواهیم کرد. ویدئوی زیر، شبیه‌سازی برخورد دو ستاره‌ی نوترونی را نمایش می‌دهد.

دانشمندان با ارائه‌ی تخمین‌ها می‌توانند تهدید‌های احتمالی رویداد کیلونوا برای زمین را ارزیابی کنند و همچنین احتمال بقا در دنیاهای فرازمینی نزدیک به این رویداد را تخمین بزنند.

برخورد ستاره‌های نوترونی دوتایی بر اساس نمونه‌های مشاهده شده، دارای چند بخش مختلف است. معمولا طی این رویداد، انفجار کوتاهی از پرتوی گاما رخ می‌دهد (ابرنواخترهایی که تک ستاره‌ها منتشر می‌کنند، معمولا طولانی‌تر هستند). این انفجار می‌تواند باعث ایجاد یک جفت فواره‌ی باریک و همچنین پیله‌های پرتوی گاما در دو طرف فواره‌ها شود.

وقتی فواره‌ها به فضای میان‌ستاره‌ای اطراف برخورد کنند، پرتوهای ایکس قدرتمندی را به وجود می‌آورند که با عنوان پس‌فروزش پرتوی ایکس شناخته می‌شوند. با تکامل این رویداد در طی سال‌ها و قرن‌ها، حبابی از پرتوهای کیهانی از مرکز برخورد به داخل فضا منتشر می‌شوند.

پژوهشگرها بر اساس مشاهداتشان از برخورد ستاره‌ی نوترونی GW170817، به تأثیر این رویداد بر سیاره‌ها پرداختند. بر اساس یافته‌ها، تمام موجودات زنده تا فاصله‌ی ۹۱ پارسک (۲۹۷ سال نوری) فواره‌ها احتمالا به دلیل پرتوهای گامای قدرتمند، برشته خواهند شد. با این‌حال، فضای خارج از این فواره‌ی باریک کمی امن‌تر است. در نتیجه در صورت قرار گرفتن در فاصله‌ی ۱۳ سال نوری از برخورد، مورد اصابت ساختارهای پیله‌ای پرتوی گاما قرار خواهید گرفت.

با اینکه انتشار پرتوی گاما در مدت کمی رخ می‌دهد، می‌تواند اوزون استراتوسفری زمین را از بین ببرد که حداقل چهار سال برای بازیابی آن زمان لازم است. از سویی، پرتوهای ایکس کشنده‌تر هستند، زیرا پس‌تابش آن‌ها مدت‌طولانی‌تری نسبت به انتشار پرتوی گاما دوام می‌آورد. بااین‌حال برای تأثیر این پرتوها روی زمین باید در فاصله‌ی نسبتا نزدیک ۱۶ سال نوری قرار بگیریم.

حباب بلندمدت پرتوهای کیهانی مهم‌ترین تهدید به شمار می‌روند. این پرتوها که به واسطه‌ی بقایای کیلونوا شتاب می‌گیرند، با از بین بردن لایه‌ی اوزون زمین را تا هزاران سال در برابر پرتوها و اشعه‌های کیهانی آسیب‌پذیر می‌سازند. از پیامدهای چنین اتفاقی می‌توان به انقراض جمعی اشاره کرد. برای این اتفاق هم حداقل باید در فاصله‌ی ۳۵ سال نوری از منبع قرار داشته باشیم.

بنابراین شاید بتوان گفت فعلا از پیامدهای مرگبار انفجار ستاره‌های نوترونی در امان هستیم. در واقع بیشترین خطری که فعلا ما را تهدید می‌کند، شراره‌های خورشید خودمان هستند. کیلونواها حتی با وجود خطرهای احتمالی، اولویت بالایی در فهرست تهدیدها ندارند.

کمیاب‌بودن ادغام ستاره‌های نوترونی همراه با برد کوچک خطر به این معنی است که این رویدادها از تهدید‌های مهم برای حیات روی زمین به شمار نمی‌روند. همچنین زمان بازگشت ادغام‌های کشنده در مجاورت خورشید بسیار بیشتر از سن جهان است.

با این‌حال یک رویداد کیلونوا در نزدیکی، حتی اگر به انقراض جمعی نینجامد، به راحتی از زمین دیده می‌شود. ستاره‌ها به‌محض ادغام احتمالا فناوری‌های زمینی را مختل می‌کنند و بیش از یک ماه در آسمان شب می‌درخشند.