Столкновение двух нейтронных звезд может оказаться смертельным для жизни на Земле

В огромной галактике Млечный Путь, насчитывающей 100 млрд. звезд, столкновение двух нейтронных звезд - невероятно редкое событие. По оценкам ученых, во всей Галактике существует всего около 10 двойных нейтронных звезд, которым суждено такое столкновение. Хотя нам удалось обнаружить несколько взрывов нейтронных звезд в результате таких столкновений, в нашей галактике они не наблюдались. Однако если килоновая произойдет в Млечном Пути, это может иметь ужасные последствия для жизни на Земле.

Физик Хайле Перкинс и ее сотрудники из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн провели исследование потенциального воздействия взрыва килоновой в ближайшей галактике. Результаты исследования, опубликованные на сервере препринтов arXiv, показывают, что основную опасность представляют космические лучи, особенно если мы не находимся непосредственно на пути гамма-всплеска килоновой на расстоянии 35 световых лет. Если же мы окажемся на пути, то смертельная близость увеличится до 300 световых лет, но только в том случае, если мы окажемся точно в нужном месте.

Хотя эта информация не может утешить в условиях возможного столкновения двух нейтронных звезд, она проливает свет на смертоносную природу космоса. Более того, она позволяет ученым оценить вероятность выживания жизни на инопланетных мирах, находящихся в непосредственной близости от этих катаклизмов, которые высвобождают мощное излучение, способное разрушить атмосферу.

На основании ограниченного числа наблюдений за столкновениями бинарных нейтронных звезд известно, что эти события состоят из нескольких компонентов. На начальном этапе происходит кратковременный всплеск гамма-излучения, который отличается от более длительных всплесков, связанных со сверхновыми, возникающими при столкновении одиночных звезд. Этот всплеск возникает в виде пары узких струй, выходящих по обе стороны от сталкивающихся звезд. Кроме того, вокруг каждой струи наблюдаются коконы гамма-квантов, образовавшиеся при попытке струй проникнуть в вещество, выброшенное при взрыве килоновой.

При столкновении струй с окружающей межзвездной средой они генерируют интенсивное рентгеновское излучение, известное как рентгеновское послесвечение. В течение многих лет и столетий из центра столкновения расширяется пузырь космических лучей.

Перкинс и ее коллеги попытались изучить возможное воздействие этих событий на планету, опираясь на знания, полученные в результате первого в истории обнаруженного столкновения нейтронных звезд GW170817. Их исследования показывают, что любая форма жизни в узком диапазоне струи, вплоть до расстояния 91 парсек (297 световых лет), скорее всего, будет аннигилирована мощным гамма-излучением. Однако за пределами этого узкого диапазона шансы на выживание возрастают. Для того чтобы подвергнуться воздействию гамма-излучения от структур кокона, необходимо находиться на расстоянии около 13 световых лет.

Обе эти угрозы сохранятся лишь в течение короткого периода времени, поскольку они лишат Землю стратосферного озона. Процесс восстановления озонового слоя займет около четырех лет. Однако специалисты обнаружили, что Х-излучение представляет собой более серьезную угрозу, поскольку послесвечение длится гораздо дольше, чем гамма-излучение. Для того чтобы подвергнуться опасности рентгеновского излучения, необходимо находиться относительно близко к месту столкновения, на расстоянии около 16 световых лет.

Данное исследование не только дает представление о потенциальных угрозах нашему существованию, но и помогает определить выживаемость жизни на далеких экзопланетах, находящихся вблизи этих катастрофических событий, приводящих к разрушению звезд. Это служит напоминанием об огромной силе и опасности, таящейся в космосе.