Loại siêu tân tinh mới phát hiện có thể xé toạc bầu khí quyển của một hành tinh

Các nhà thiên văn học khi quan sát những ngôi sao khổng lồ bị hủy diệt  trong vụ nổ lớn gọi là siêu tân tinh , chúng tạm thời trở thành một trong những vật thể phát sáng nhất trong vũ trụ. Một siêu tân tinh duy nhất có thể tỏa sáng hơn ánh sáng kết hợp của hàng trăm tỷ ngôi sao.

Để cung cấp cho bạn một số góc nhìn, ngôi sao gần đó Betelgeuse sẽ phát nổ bất cứ ngày nào không báo trước được. (Đó là hiện tượng thiên văn "bất kỳ ngày nào", nghĩa là vào một thời điểm nào đó trong vài triệu năm tới.) Mặc dù ngôi sao cách chúng ta hơn 600 năm ánh sáng, nhưng khi nó trở thành siêu tân tinh, nó sẽ là vật thể sáng nhất trên bầu trời của chúng ta, chỉ đứng sau mặt trời . Betelgeuse sẽ được nhìn thấy vào ban ngày, sáng hơn cả trăng tròn . Trong một vài tuần, vào thời điểm cực điểm của vụ nổ, trời sẽ sáng đến mức đổ bóng vào nửa đêm.

Mặc dù có độ sáng đáng sợ, phần ánh sáng nhìn thấy được của siêu tân tinh chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong toàn bộ năng lượng phát ra. Và bên cạnh đó, mặc dù lượng ánh sáng khả kiến ​​cực mạnh có thể gây mù lòa, nhưng nó không gây ra nhiều tác động nghiêm trọng khác. Điều đáng lo ngại hơn là bức xạ năng lượng cao liên quan đến siêu tân tinh, thường ở dạng tia X và tia gamma. 

Thông số tia X

Bức xạ năng lượng cao có thể xúc tác oxy, tước bỏ tầng ôzôn bảo vệ Trái đất. Nếu không có tầng ôzôn, sự sống trên bề mặt hành tinh của chúng ta sẽ phải hứng chịu toàn bộ bức xạ cực tím từ mặt trời, có thể dẫn đến sự kiện tuyệt chủng.

Vụ nổ bức xạ xảy ra trong vài giây đầu tiên của siêu tân tinh, nhưng mối đe dọa thậm chí còn lớn hơn sẽ xuất hiện sau đó. Các tia vũ trụ , là các hạt hạ nguyên tử được gia tốc tới tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng , cuối cùng bùng phát ra khỏi vùng xoáy hàng trăm hoặc hàng nghìn năm sau đó. Chúng mang theo một phần đáng kể tổng năng lượng siêu tân tinh bên mình, đồng thời chúng cũng có thể tước bỏ các tầng ôzôn và khiến bề mặt của một hành tinh chìm trong bức xạ chết người.

Những sự kiện như vậy có thể đã xảy ra trong quá khứ. Phân tích đá regolith mặt trăng và lõi biển sâu cho thấy một lượng đáng kể sắt-60 , một đồng vị phóng xạ của sắt chỉ được tạo ra trong các siêu tân tinh. Sự hiện diện của sắt 60 cho thấy Trái đất đã bị tấn công bởi ejecta siêu tân tinh cách đây vài triệu năm.

Dựa trên các mối đe dọa do tia gamma và tia vũ trụ gây ra, các nhà thiên văn học đã kết luận rằng chúng ta tương đối an toàn; không có ứng cử viên siêu tân tinh nào gần đó có thể gây ra mối đe dọa cho sự sống trên Trái đất.

Nhưng các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một mối nguy hiểm tiềm tàng mới, mà họ đã mô tả trong một bài báo đăng trên cơ sở dữ liệu in sẵn arXiv vào tháng 10: Một loại siêu tân tinh nhất định có thể giải phóng một dạng bức xạ chết người ở khoảng cách xa hơn, gây nguy hiểm nghiêm trọng cho Trái đất giống như những hành tinh.

Loại siêu tân tinh đặc biệt này xảy ra khi một ngôi sao sắp hết tuổi thọ được bao quanh bởi một đĩa vật chất dày. Sau vụ nổ siêu tân tinh ban đầu, một sóng xung kích hình thành và đập vào đĩa đó. Sóng xung kích làm nóng đĩa đến nhiệt độ cực cao, khiến đĩa phát ra một lượng lớn bức xạ tia X.

Bức xạ này có thể mang đi một lượng lớn năng lượng và truyền đi những khoảng cách cực xa. Trong nghiên cứu gần đây, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra rằng các siêu tân tinh tia X sáng nhất có thể lấn át tầng ôzôn của một hành tinh, làm suy giảm tầng ôzôn tới 50%, quá đủ để gây ra sự kiện tuyệt chủng, ở khoảng cách đáng kinh ngạc là 150 ánh sáng. năm.

Vùng thiên hà có thể ở được đang thu hẹp lại

Những loại siêu tân tinh này sẽ tạo ra một cú đấm có một không hai. Nhiều tháng hoặc nhiều năm sau đợt bùng nổ ban đầu, một hành tinh dễ bị tổn thương sẽ bị tia X tấn công dồn dập. Sau đó, hàng trăm hoặc hàng nghìn năm sau, các tia vũ trụ sẽ đến, hoàn thành công việc trước khi sinh quyển có cơ hội phục hồi và bổ sung lớp bảo vệ của nó.

Rất may, Trái đất vẫn an toàn, vì chúng ta biết không có ứng cử viên siêu tân tinh tia X nào gần đó. Nhưng nghiên cứu mới này đặt ra những giới hạn xa hơn đối với vùng thiên hà có thể ở được, vùng trong mỗi thiên hà có thể hỗ trợ sự sống. Ở vùng ngoài cùng của một thiên hà, quá trình hình thành sao quá thấp để xây dựng các thành phần cần thiết cho các hành tinh đá. Nhưng các lõi dày đặc, nơi các ngôi sao sống và chết với tốc độ chóng mặt, cũng rất nguy hiểm, bởi vì các siêu tân tinh thường xuyên tràn ngập bức xạ xung quanh chúng.

Nghiên cứu mới cho thấy rìa bên trong của vùng thiên hà có thể ở được có lẽ cách xa lõi thiên hà hơn chúng ta đã giả định trước đây. Tuy nhiên, mặc dù bị tấn công ở đây và ở đó, Trái đất là một trong những khu vực lân cận an toàn nhất của toàn bộ thiên hà.