Астрономы надеются получить своевременное предупреждение о том, что звезда взорвалась рядом с Землей и стала сверхновой. Такие данные могут предоставлять как наземные телескопы, так и подземные детекторы. В этом случае ученые смогут получить больше информации о том, как создавалась материя в Млечном Пути. Но с другой стороны, такое событие несет в себе определенные опасности для нашей планеты, пишет The Guardian.
Существует два способа возникновения сверхновой:
Тип I: белый карлик набирает критическую массу и взрывается из-за аккреции вещества соседней звезды.
Тип II: массивная звезда, исчерпавшая доступные элементы в своем ядре, необходимые для синтеза, коллапсирует под действием собственной гравитации.
В обоих типах взрыв выбрасывает большую часть вещества звезды в окружающее пространство с высокой скоростью, создавая ударную волну, которая впоследствии формирует видимый остаток сверхновой. За последние 1000 лет ученым удавалось наблюдать подобное событие в нашей Галактике всего пять раз, и это произошло еще до изобретения телескопа.
«У нас есть представление о сверхновых, потому что они появляются в других галактиках и благодаря остаткам сверхновых в Млечном Пути. Но мы хотели бы увидеть сверхновую, которая появится рядом с Землей, чтобы ее можно было изучить с помощью современных телескопов и детекторов», — сказал Стивен Смарт из Королевского университета Белфаста.
Взрыв сверхновой и его последствия
Когда взрывается сверхновая, в результате этого события в космос улетают тяжелые элементы. Поэтому наблюдение за появлением сверхновой в непосредственной близости от Земли позволит ученым получить больше информации о том, как создавалась материя в Млечном Пути.
«Большинство тяжелых элементов создается взрывом сверхновой. Атомы этих элементов обеспечивают галактику веществом, необходимым для ее существования. Конечно, эти элементы также необходимы для существования жизни. Например, кальций в ваших костях и железо в крови, и тут еще можно вспомнить золото в кольце на пальце — все создано взрывом сверхновой», — говорит Смарт.
По мнению ученых, очень плотная нейтронная звезда часто остается в результате взрыва сверхновой. Чтобы лучше понять, насколько она плотная, представьте себе спичечный коробок, в котором масса вещества будет примерно 3 миллиарда тонн. Если звезда, ставшая сверхновой, очень велика, то взрыв сверхновой может привести к рождению черной дыры.
Взрыв сверхновой может высвободить больше энергии, чем наше Солнце может высвободить за 10 миллиардов лет своей жизни. Вспышки близких сверхновых звезд были видны с Земли даже невооруженным глазом в течение дня, так как в результате этого события излучается невероятное количество света.
Ученые видели 5 сверхновых, а должно было быть 20
По оценкам ученых, в галактике, подобной Млечному Пути, каждые 1000 лет появляется около 20 сверхновых. Но за последнее тысячелетие ученые насчитали всего 5 таких событий. Исторические источники указывают на появление сверхновых в 1006, 1054, 1181, 1572 и 1604 годах.
«Но если сверхновые такие яркие, почему люди видели только пять взрывов вместо предсказываемых двадцати? Это очень просто. Наша галактика похожа на плоский диск, и наша Солнечная система находится примерно на двух третях пути от его края. Сверхновая, которая появится на другой стороне этого диска, будет скрыта пылью и звездами в центре галактики», — сказал Марк Салливан из Университета Саутгемптона.
Сверхновые - создатели звезд и планет
Взрывы сверхновых не только производят элементы, необходимые для жизни, но и играют важную роль в формировании планет и звезд.
«В результате взрыва сверхновой в космос посылаются очень мощные ударные волны. Они сталкиваются с облаками газа и пыли, способствуя их уплотнению. В результате в центрах этих облаков сначала появляются протозвезды, затем они становятся настоящими звездами и вокруг них появляются планеты. Возможно, именно так появилось Солнце и вся Солнечная система», — сказал Козимо Инсера из Кардиффского университета.
Чем взрыв сверхновой может угрожать Земле?
Но в то же время взрыв сверхновой может представлять угрозу для Земли. Если такое событие произойдет в пределах 60 световых лет, говорят ученые, космические лучи могут разрушить озоновый слой на нашей планете. Это означает, что Земля будет получать больше ультрафиолетового излучения Солнца, которое смертельно опасно для всего живого на планете.
«Но такая звезда должна взорваться очень близко к Земле, чтобы произошла такая катастрофа. Пока у нас нет доказательств того, что такая звезда готова взорваться где-то по соседству», — сказал Салливан.
Однако ученые считают, что за последние 10 миллионов лет вблизи Земли (по космическим меркам) взорвались как минимум две сверхновые звезды. Исследователи считают, что такие взрывы произошли примерно в 320 световых годах от нас.
К такому выводу ученые пришли благодаря тому, что на планете обнаружен радиоактивный изотоп железа — железо-60. Этот изотоп был создан сверхновыми и был обнаружен в отложениях возрастом 2,5 и 7 миллионов лет. Но как эти события повлияли на нашу планету, точно неизвестно. Возможно, произошло какое-то изменение климата, считают ученые.
Земля уже пострадала от взрыва сверхновой?
В то же время ученые предполагают, что более старые взрывы и взрывы сверхновых могли внести негативный вклад в развитие жизни на Земле.
«Одно из массовых вымираний живых существ, произошедшее 360 миллионов лет назад, могло быть связано со взрывом сверхновой. Возможно, это был не единичный взрыв, и они произошли примерно в 65 световых годах от Земли. Эти взрывы привели к тому, что разрушение озона на планете продолжается и сегодня», — сказал Брайан Филдс из Университета Иллинойса.
Если это так, то мощное излучение от взрывов сверхновых могло истощить на Земле часть озонового слоя за период в 100 000 лет и таким образом привести к массовому вымиранию самых ранних живых существ на планете, считают ученые.
Сверхновая вспыхнет в 2022 году?
Сейчас ученые готовятся увидеть первые признаки сверхновой недалеко от Земли. Подземные детекторы нейтрино могут в этом помочь.
«Нейтрино — это первое, что появится от сверхновой. Если их будет много, то их зафиксируют детекторы и наведут наземные телескопы на источник этих нейтрино. Мы будем готовы к изучению первых вспышек света от сверхновой, и мы можем посмотреть, как все происходит», — говорит Смарт.
Ученые считают, что взрыв сверхновой произойдет уже в 2022 году. А вот произойдет ли он в нашей галактике и даже ближе к Земле, пока неизвестно.