Im Universum ereignen sich ständig katastrophale Ereignisse. Verschmelzungen von Schwarzen Löchern, Supernovae, Gammastrahlenausbrüche und eine ganze Reihe anderer. Die meisten davon passieren in fernen Galaxien und stellen daher keine Gefahr für uns dar. Aber es gibt einige, die das Leben auf der Erde beeinträchtigen könnten, und einige davon könnten sogar eine existenzielle Bedrohung darstellen. Eine dieser Bedrohungen ist als Kilonova bekannt.
Die Bedrohung geht im Allgemeinen von hochenergetischen Teilchen aus. Die Erde hat eine gute Atmosphäre und ein relativ starkes Magnetfeld, sodass wir vor den meisten Sonneneruptionen und kosmischen Streustrahlen gut geschützt sind. Wir sind weniger durch einen wirklich starken Strahl aus Gamma- oder Röntgenstrahlen geschützt, der unsere Atmosphäre ionisieren und das Leben auf der Erde töten könnte.
Die beliebteste Idee ist, dass eine nahegelegene Supernova uns alle töten könnte, aber der nächste große Stern, der bald explodieren könnte, ist Betelguese. Es ist nur 650 Lichtjahre entfernt, aber wenn es zu einer Supernova wird, schadet es der Erde nicht, es wird lediglich ein Stern, der fast so hell ist wie der Mond.
Eine neuere Idee ist, dass eine Kilonova uns erwischen könnte. Diese werden durch die Verschmelzung zweier Neutronensterne ausgelöst und können enorme Mengen hochenergetischer Teilchen erzeugen. Sie sind nicht so hell wie eine Supernova, können aber tausendmal heller als eine Nova sein. Aus den Polarregionen kommen Röntgenstrahlen, und aus der Äquatorregion kommt die Kilonova-Explosion selbst, die Teilchen zu kosmischer Strahlung beschleunigen kann.
Wenn sich die Erde zufällig einer Kilonova nähert, wäre das eine sehr, sehr schlechte Nachricht für uns alle. Glücklicherweise, eine aktuelle Studie gepostet an die arXiv Der Preprint-Server zeigt, dass das Kilonova-Risiko gering ist.
Die Studie basiert auf einer im Jahr 2017 beobachteten Neutronensternverschmelzung. Sie wurde optisch als Gammastrahlenausbruch (GRB) und gravitativ als kompakte Objektverschmelzung nachgewiesen. Das bedeutet, dass wir über gute Daten über die Massen und Entfernungen der ursprünglichen Neutronensterne sowie über die von ihnen erzeugte Energiemenge verfügen. Anschließend ergänzte das Team diese Daten durch theoretische Simulationen.
Es gibt drei Hauptgefahren, die von einer Kilonova-Explosion ausgehen. Die erste ist die Röntgenemission aus dem Nachglühen des Ereignisses, die im Allgemeinen aus der Polarregion stammt. Angesichts der mit zunehmender Entfernung abnehmenden Lichtintensität schätzte das Team, dass dies eine Bedrohung für eine Reichweite von 5 Parsec oder etwa 16 Lichtjahren darstellen würde. Die zweite Bedrohung geht von den Gammastrahlen aus, die durch die Explosion selbst erzeugt werden. Da Gammastrahlen dazu neigen, an interstellaren Teilchen stark gestreut zu werden, stellen sie nur eine Bedrohung für 4 Parsec oder 13 Lichtjahre dar.
Die dritte Bedrohung ist subtiler. Die ersten beiden würden uns mit Lichtgeschwindigkeit erreichen, und wenn wir uns außerhalb ihres Bedrohungsradius befänden, würden wir sie nur als erstaunliche Lichtshow sehen. Aber die Schockwelle der Kilonova würde eine sich ausdehnende Hülle aus hochenergetischer kosmischer Strahlung erzeugen. Diese könnten uns tausend Jahre oder länger nach den ersten Röntgen- und Gammastrahlen erreichen. Als das Team die tödliche Reichweite der kosmischen Strahlung berechnete, stellte es fest, dass sie fast 36 Lichtjahre betrug. Eine nahegelegene kosmische Lichtshow einer Kilonova könnte also eine Warnung vor unserem bevorstehenden Untergang sein.
Aber es besteht kein wirklicher Grund zur Sorge. Angesichts der Seltenheit von Neutronensternverschmelzungen in der Galaxie ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Erde einer Kilonova nahe kommt, praktisch gleich Null. Ein viel größeres Risiko geht von den Sonneneruptionen unserer eigenen Sonne aus, die meist ein technologisches und kein existenzielles Risiko darstellen. Wir können also beruhigt schlafen, weil wir wissen, dass uns eine Neutronensternverschmelzung wahrscheinlich keinen Schaden zufügen wird.
Mehr Informationen:
Haille ML Perkins et al, Could a Kilonova Kill: a Threat Assessment, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2310.11627