زنگ خطر تلسکوپ چاندرا در مورد یک تهدید ستاره‌ای جدید برای زمین

پرتو ایکس ناشی از برخورد موج انفجار یک ابرنواختر به گاز متراکم اطراف ستاره می‌تواند یک تهدید جدی برای زمین و سیارات مشابه آن باشد.

ستاره‌شناسان با استفاده از داده‌های «رصدخانه پرتو ایکس چاندرا» (CXO) و تلسکوپ‌های دیگر، تهدید جدیدی را برای حیات در سیاراتی مانند زمین شناسایی کرده‌اند.

این تهدید، مرحله‌ای است که طی آن پرتو‌های ایکس شدید ناشی از ستارگان منفجرشده می‌توانند سیاراتی با فاصله بیش از ۱۰۰ سال نوری را تحت تأثیر قرار دهند. این نتیجه برای مطالعه سیارات فراخورشیدی و قابلیت سکونت آن‌ها کاربرد دارد.

این تهدید تازه کشف‌شده، از برخورد موج انفجار یک ابرنواختر به گاز متراکم اطراف ستاره منفجرشده ناشی می‌شود. هنگامی که این برخورد اتفاق می‌افتد، می‌تواند دوز زیادی از پرتو ایکس را ایجاد کند که ماه‌ها تا سال‌ها پس از انفجار، به سیاره‌ای مشابه زمین می‌رسد. دهه‌ها قرار گرفتن در معرض این شرایط ممکن است به بروز یک رویداد انقراض در سیاره منجر شود.

پژوهش جدیدی که این تهدید را گزارش داده، براساس مشاهدات پرتو ایکس منتشرشده از ۳۱ ابرنواختر و پیامد‌های آن‌ها انجام شده است که عمدتا توسط رصدخانه پرتو ایکس چاندرا، «رصدخانهٔ فضایی نیل گرلز سوئیفت» (Neil Gehrels Swift Observatory)، «آرایه تلسکوپ طیف‌سنجی هسته‌ای» یا «نیوستار» (NuSTAR) و ماموریت‌های «ایکس‌ام‌ام-نیوتون» (XMM-Newton) شکار شده‌اند.

این پژوهش نشان می‌دهد که سیارات می‌توانند در معرض دوز‌های کشنده‌ای قرار بگیرند که در فاصله ۱۶۰ سال نوری قرار دارند. چهار ابرنواختر بررسی‌شده در این پژوهش، «SN ۱۹۷۹ C»، «SN ۱۹۸۷ A»، «SN ۲۰۱۰ jl»، و «SN ۱۹۹۴ I» نام دارند که در تصاویر ترکیبی حاوی داده‌های چاندرا نشان داده شده‌اند.

پیش از این، بیشتر تحقیقات در مورد اثرات انفجار‌های ابرنواختر، روی خطر دو دوره متمرکز بود.

اگر سیلابی از پرتو‌های ایکس روی یک سیاره نزدیک بتابد، می‌تواند شیمی جو سیاره را به شدت تغییر دهد. برای سیاره‌ای مانند زمین، این فرآیند می‌تواند بخش قابل توجهی از لایه ازون را از بین ببرد. همچنین، این فرآیند می‌تواند به از بین رفتن طیف گسترده‌ای از موجودات، به ویژه موجودات دریایی در پایه زنجیره غذایی منجر شود و یک رویداد انقراض را به همراه داشته باشد.

پس از سال‌ها قرار گرفتن در معرض پرتو ایکس کشنده ناشی از تعامل ابرنواختر و تأثیر تابش فرابنفش ناشی از ستاره میزبان یک سیاره مانند زمین، ممکن است مقدار زیادی دی‌اکسید نیتروژن تولید شود که یک مه قهوه‌ای را در جو ایجاد می‌کند. همچنین، روند «سبززدایی» توده‌های زمین نیز ممکن است در پی آسیب رسیدن به گیاهان رخ دهد.

در میان چهار ابرنواختر موجود در مجموعه تصاویر، SN ۲۰۱۰ jl بیشترین پرتو ایکس را تولید کرده است. پژوهشگران معتقدند که این ابرنواختر، دوز کشنده پرتو ایکس را برای سیارات مشابه زمین در فاصله کمتر از ۱۰۰ سال نوری ارسال کرده است.

شواهد محکمی در مورد این ادعا وجود دارد؛ از جمله شناسایی یک نوع رادیواکتیو آهن در مکان‌های گوناگون سراسر جهان که نشان می‌دهد ابرنواختر‌ها در نزدیکی زمین بین دو تا هشت میلیون سال پیش ایجاد شده‌اند. پژوهشگران تخمین می‌زنند که این ابرنواختر‌ها بین ۶۵ تا ۵۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارند.

اگرچه زمین و منظومه شمسی در حال حاضر از نظر انفجار‌های بالقوه ابرنواختر در فضای امنی قرار دارند، اما بسیاری از سیارات دیگر کهکشان راه شیری چنین نیستند. این رویداد‌های پرانرژی، مناطقی از کهکشان راه شیری را که به منطقه قابل سکونت کهکشانی معروف هستند، به طور قابل توجهی کوچک می‌کنند.

از آن‌ جا که مشاهدات صورت‌گرفته در مورد پرتو ایکس ناشی از ابرنواختر‌ها پراکنده هستند، پژوهشگران توصیه می‌کنند که مشاهده‌های بعدی در مورد ابرنواختر‌های در حال تعامل، تا ماه‌ها و سال‌ها پس از انفجار انجام شوند.