超新星は、その壮大なエネルギーの爆発によって、長い間、強い関心と集中的な研究の対象だった。
超新星とは、星がその生涯を終えるときに起こるもので、想像を絶する強力な光の爆発を起こすものだ。そのエネルギーは、太陽が一生のうちに放出するエネルギーよりも大きく、私たちの存在そのものを左右する重要な存在だ。
しかし、NASAのチャンドラX線観測衛星が収集した新たな証拠によると、この超新星が生命にとってこれまで考えられていたよりもさらに大きな脅威となる可能性があることが示唆された。31個の超新星を観測した結果、爆発した星から出る強烈なX線が、160光年先までの惑星にダメージを与える可能性があることが分かったのだ。
超新星の爆発は数週間で消えるが、X線は数ヶ月から数十年続き、爆発よりもはるかに遠くまで届く。
そして、これらの有害な光線は、酸素が豊富な大気を持つ地球のような惑星の表面にはおそらく届かないだろうが、IFL Scienceが指摘するように、オゾン層を大きく損傷する化学物質を生成するだろう。
その結果、その惑星の恒星（私たちの場合は太陽）からの紫外線が生物圏に侵入し、人間や動物は深海や地下以外では生きられなくなると考えられる。
「これらの現象は、まれではあるが、銀河系の放射線環境に顕著な影響を与え、電離放射線が遠く離れた惑星の大気化学に大きな変化を引き起こすため、地球生物圏に大きな脅威を与える」と研究者は指摘している。
ただし、論文の著者の一人であるイリノイ大学のConnor O’Mahoney氏は声明で、「X線危険領域内に超新星の可能性がないため、地球は現在このような事象から危険にさらされていない」と述べている。
しかし、地球は、過去に超新星爆発に遭遇している可能性がある。実際、超新星爆発は太陽系の誕生に先行して起こったという証拠もあるのだ。
「地球の地質学的過去において、近傍の超新星は確実に、おそらく何度も発生している」と著者らは指摘している。
「これらの[超新星]の1つまたは複数が相互作用し、その結果、地球の大気に高線量のX線放射を与えた可能性があります。これは、[超新星]X線放射が地球に顕著な影響を及ぼし、生命そのものの進化に役割を果たした可能性があることを示唆するものです」。
また、「銀河系や他の星形成領域の他の場所で生命がどのように進化しうるか」を評価する際に、超新星X線放射を考慮することが重要であると強調している。
「私たちがより多くの太陽系外惑星を検出し、地球外生命体の探索を進めていく中で、[超新星]X線放射は、ハビタビリティの定量化や生物圏の可能性を見つける試みに考慮する必要があります」。
論文
- The Astrophysical Journal: X-Ray-luminous Supernovae: Threats to Terrestrial Biospheres
参考文献
- NASA: New Stellar Danger to Planets Identified by NASA’s Chandra
- Chandra X-Ray Observatory: New Stellar Danger to Planets Identified by NASA’s Chandra
- via IFL Science: Nearby Supernovas Pose An Extra Previously Unconsidered Threat To Life
研究の要旨
超新星爆発は、地球や類似の環境に有害な影響を与える可能性があるとして、長い間研究されてきました。この研究の多くは、最初の爆発から数日から数カ月で到着する電離性光子と、爆発から数千年後に到着する高エネルギー宇宙線に関連した大気へのダメージに主に焦点を当てている。本研究では、高密度の星間物質との相互作用を持つ特定のSNeで、初期爆発から数ヶ月から数年後に観測される持続的なX線放射に焦点を当てます。高輝度のX線が持続することで、遠くまで大量の電離放射線を放つことになる。私たちは、チャンドラ、スウィフトXRT、XMM-ニュートン、NuSTARなどによるX線SN観測に基づき、これらのX線ルミナスSNが地球型惑星大気に与える脅威を評価する。この脅威は、IIn型爆発のような強い星間相互作用の証拠を示すSNeで特に深刻であることがわかった。この爆発は、これまで予想されていたよりもかなり大きな影響範囲を持ち、約50 pc先まで致命的な影響を与える。さらに、X線輝線SNeは、地球上の生物圏や銀河系ハビタブルゾーンに大きな脅威を与える可能性がある。我々は、X線発光の物理的性質と時間的進化を明らかにし、これらの事象が我々の銀河系や他の星形成領域の生命に与える危険を明らかにするために、爆発後数ヶ月から数年にわたる相互作用SNeのX線追跡観測を強く希望する。
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