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Una kilonova nella Via Lattea può annientare la vita sulla Terra: cos’è e a quali distanze è letale

Un team di ricerca internazionale ha determinato a quale distanza deve verificarsi una kilonova per distruggere la vita su un pianeta abitato, come la Terra. Ecco cosa hanno scoperto gli scienziati su questo fenomeno estremamente energetico.
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A cura di Andrea Centini
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Rappresentazione artistica di una kilonova. Credit: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine
Rappresentazione artistica di una kilonova. Credit: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine

Diamo per scontata la vita sulla Terra, ma nello spazio ci sono molteplici minacce in agguato in grado di annientarla. I processi che porteranno alla fine del Sole ci condanneranno inevitabilmente, ma ciò si verificherà tra alcuni miliardi di anni. Ci sono altri fenomeni più repentini che possono distruggere la biosfera anzitempo: brillamenti catastrofici del Sole, impatti di grandi asteroidi e comete, supernovae (esplosioni stellari) e kilonavae. Queste ultime sono emissioni di enormi quantità di energia dovute alla fusione di due stelle di neutroni. Sono oggetti estremamente densi e compatti, ciò che resta delle stelle massicce dopo una supernova. In alcuni casi si trovano a coppie (sistemi binari) e possono andare incontro a una collisione / fusione, dando vita a eventi di una potenza anche difficile da immaginare. Fortunatamente sono oggetti estremamente rari, perlomeno nel nostro angolo di Universo; si stima che nella Via Lattea vi siano solo una decina di stelle di neutroni in sistemi binari destinate alla fusione. Un nuovo studio ha calcolato a quale distanza dovrebbe verificarsi una kilonova per determinare la distruzione della vita su un pianeta abitato come la Terra. Ecco cosa è stato scoperto.

A condurre l'affascinante ricerca è stato un team internazionale di studiosi guidato da scienziati dell'Università dell'Illinois Urbana-Champaign, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Centro Ricerche Astrofisiche – Centro Nazionale Applicazioni di Supercalcolo, del Dipartimento di Fisica del King's College di Londra, dell'Accademia Cinese delle Scienze e di altri istituti. I ricercatori, coordinati dal professor Haille Perkins, docente presso il Dipartimento di Astronomia dell'ateneo statunitense, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver analizzato gli eventi noti come GW 170817 e GRB 170817A, segnali di onde gravitazionali e radiazioni elettromagnetiche. Fanno riferimento alla prima collisione di stelle di neutroni di un sistema binario mai intercettata, annunciata il 16 ottobre del 2017 dagli scienziati delle collaborazioni basate sugli interferometri LIGO e Virgo. Questi eventi liberano potentissimi raggi gamma a getto e raggi X, scaturiti dall'interazione tra i raggi gamma e il mezzo interstellare (fenomeno chiamato bagliore residuo dei raggi X). Attorno alla fonte della kilonova si origina anche un involucro di materiale in espansione, dovuto all'immensa energia liberata dalla collisione.

Il professor Perkins e i colleghi, in parole semplici, hanno calcolato fino a quale distanza gli eventi estremamente energetici scaturiti da una kilonova sono in grado di distruggere la vita su un potenziale pianeta abitato, essendo in grado di strapparne letteralmente l'atmosfera o di “arrostirlo” in base all'energia della radiazione elettromagnetica coinvolta. Dalle misurazioni è emerso che la vita verrebbe annientata su qualunque pianeta si trovi sulla traiettoria dei getti principali di raggi gamma entro una distanza di 300 anni luce (91 parsec) dalle stelle di neutroni in fusione. L'involucro in espansione dalla fonte, invece, sarebbe letale entro 13 anni anni luce. L’emissione dei raggi X provenienti dal bagliore residuo possono essere letali entro 5 parsec (1 parsec equivale a 3,26 anni luce), mentre i raggi gamma “fuori asse” potrebbero esserlo entro 4 parsec.

“La minaccia più grande arriva anni dopo l’esplosione, dai raggi cosmici accelerati dall’esplosione della kilonova, che possono essere letali fino a distanze di circa 11 parsec”, hanno spiegato gli scienziati nell'abstract dello studio. “Le distanze qui indicate sono tipiche, ma i valori presentano incertezze significative e dipendono dall'angolo della visione, dalla massa espulsa e dall'energia dell'esplosione nei modi in cui li quantifichiamo”, hanno aggiunto gli esperti. In alcuni casi questi fenomeni sono in grado di distruggere lo strato di ozono per alcuni anni, altri lascerebbero la Terra in balia delle radiazioni cosmiche letali per migliaia di anni, non lasciando alcuna speranza alle forme di vita.

Fortunatamente, come indicato, le fusioni di stelle di neutroni sono eventi molto rari e non rappresentano una minaccia significativa per la Terra, come spiegato dagli scienziati, dato che “il tempo medio di ricorrenza delle fusioni letali nella posizione del Sole è molto più grande dell'età dell'Universo”. Secondo gli esperti una kilonova non letale nei “pressi” del Sistema solare sarebbe visibile dalla Terra come un oggetto luminoso nel cielo per un mese, ma avrebbe un effetto catastrofico sulla tecnologia (energia elettrica, connessioni, trasmissioni radio e satellitari) simile a quello di una tempesta geomagnetica di classe superiore (G5). I dettagli della ricerca “Could a Kilonova Kill: a Threat Assessment” sono stati pubblicati sul database online ArXiv.

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