Co się właściwie dzieje, gdy nieopodal Ziemi wybucha gwiazda? Pytanie to zadają sobie obecnie astronomowie, wnikliwie obserwując Eta Carinae. Nieuchronnie nadchodzi bowiem kres tego hiperolbrzyma. Będzie to prawdopodobnie najbardziej spektakularne zdarzenie kosmiczne w historii ludzkości. Czy wyjdziemy z niego bez szwanku?
Astronomowie długimi miesiącami nie opuszczali swoich stanowisk obserwacyjnych. Teleskopy z całego świata skierowane były na gwiazdozbiór Perseusza. Gwiazda o masie 150 naszych Słońc wybuchała na oczach naukowców. Przy czym słowo "wybuchała" nie oddaje w pełni skali tego zjawiska. Hiperolbrzym zapadał się i zapoczątkowana została termo jądrowa reakcja łańcuchowa, w wyniku której dochodziło do potężnych rozbłysków gamma.
- Nigdy jeszcze czegoś takiego nie widzieliśmy - mówił astronom Nathan Smith z Uniwersytetu Kalifornijskiego.
Wszystko to zdarzyło się w roku 2006. SN2006gy, jak nazwano tę eksplozję, miała miejsce ok. 238 milionów lat świetlnych od nas, w całkiem innej galaktyce.
Faktem jest, że znajdujemy się w stosunkowo spokojnej okolicy Drogi Mlecznej i wybuchów gwiazd ani innych katastrof kosmicznych nie doświadczamy zbyt często. Ale w naszym bezpośrednim sąsiedztwie przebywa ogromna gwiazda, której dni są policzone - a od Ziemi dzieli ją zaledwie 7500 lat świetlnych. Ten hiperolbrzym to Eta Carinae. Ma masę 90-100 Słońc i temperaturę powierzchni ok. 30 tysięcy stopni Celsjusza. Jest pięć milionów razy jaśniejszy od naszej gwiazdy centralnej. Gdyby zastąpić nim Słońce, jego krańce sięgałyby orbity Jowisza.
W pobliżu tego monstrum nie byłoby więc miejsca na Ziemię. Ale w ogóle mało co mogłoby wokół niego krążyć, gdyż trudno mu kontrolować swoją olbrzymią masę oraz siły idące z nią w parze. Wartość "rozpychającego" ciśnienia powstającego w wyniku procesów fuzji jądrowej przewyższa siłę grawitacji działającą do wewnątrz, która spaja gwiazdę. Widocznym skutkiem takiego stanu rzeczy jest to, że hiper olbrzym wciąż gubi mnóstwo swojej masy.
Ostatnio z Ziemi można było to obserwować w 1843 roku - w dodatku gołym okiem. Eta Carinae tymczasowo stała się wtedy drugą co do jasności gwiazdą naszego nocnego nieba, ponieważ na swoich biegunach uwolniła materię o masie 12 Słońc, która z prędkością blisko 700 kilometrów na sekundę wystrzeliła w komos, zostawiając za sobą dwa obłoki w kształcie grzybów. Wyemitowana została przy tym energia, na wyprodukowanie której nasze Słońce potrzebowałoby 200 milionów lat!
Dla astronomów zdarzenie to oznacza początek końca gwiazdy. - Jeśli Eta Carinae eksploduje jako supernowa, będzie wystarczająco jasna, byśmy na Ziemi także w nocy mogli w jej świetle czytać. Byłoby ją widać również w ciągu dnia - wyjaśnia amerykański astronom Dave Pooley.
Kiedy jednak do tego dojdzie? Prognozy wybuchu mają rozpiętość od "za 20 tysięcy lat" do "w każdej chwili". Dokładniej nie da się określić tego momentu, ponieważ nauka jeszcze za mało wie na temat szczegółów wybuchów gwiazd.
- Cały czas mamy ją na oku - mówi amerykański astronom Mario Livio. - Wybuch Eta Carinae mógłby być najlepszym gwiezdnym widowiskiem w historii nowoczesnej cywilizacji - dodaje.
Czy ten show może zagrozić bezpieczeństwu Ziemi? Jaka część ogromnej energii uwolnionej w trakcie wybuchu supernowej dotarłaby do nas? Według obecnego stanu wiedzy tego rodzaju gigantyczna gwiazda podczas eksplozji wyrzuci przede wszystkim neutrina i promienie gamma.
Jeśli chodzi o te pierwsze, to są to wyjątkowo tajemnicze cząstki. Przenikają cały wszechświat, w zasadzie nie da się ich jednak zmierzyć, ponieważ nie reagują (lub bardzo słabo reagują) z innymi cząstkami. Tym dziwniejsze wydaje się, że neutrina wynoszą w kosmos aż 99% energii supernowej. Sama fala uderzeniowa stanowi tylko jeden jej procent, a siejące spustoszenie promienie gamma - jeden promil.
W przypadku wybuchu Eta Carinae z odległości 7500 lat świetlnych w każdy centymetr kwadratowy Ziemi trafiłoby 16 bilionów neutrin. Czy mogłyby nam zaszkodzić?
- Neutrina powstają także podczas stale zachodzących procesów fuzji wodoru w hel na Słońcu - wyjaśnia astrofizyk Harald Lesch.
W każdy centymetr kwadratowy naszego ciała uderza 70 miliardów tych cząstek na sekundę. Nie zauważamy tego, ponieważ neutrina w zasadzie nie oddziałują z materią. Z czysto rachunkowej perspektywy w przypadku wybuchu Eta Carinae neutrina zdeponowałyby w ludzkim organizmie dwie dziesięciobiliardowe części dżula energii - śmiertelna byłaby wartość 800 dżuli. Większym problemem jest promieniowanie gamma. Zapadający się gwiezdny olbrzym w ciągu paru sekund uwalnia za pośrednictwem promieni gamma więcej energii niż Słońce przez całe 10 miliardów lat swojego życia. Już dziesięciosekundowy rozbłysk gamma potrafi poczynić w warstwie ozonowej groźne szkody, które będą się utrzymywały przez lata.
Promieniowanie gamma rozbłysku wywołuje w atmosferze fatalną w skutkach chemiczną reakcję łańcuchową. Modele komputerowe pozwalają stwierdzić, że w ciągu tygodni może ona zniszczyć nawet połowę warstwy ozonowej. Co więcej, ostrzał promieniami gamma powoduje powstawanie w atmosferze tlenku azotu, który blokuje światło słoneczne i w najgorszym razie uczyni z naszej planety wielką śniegową kulę. Jednak długie na wiele tysięcy lat świetlnych strugi promieni gamma poruszają się zwykle wzdłuż osi obrotu wybuchającej gwiazdy. - Oś ta tworzy z osią Ziemia - Eta Carinae kąt 45 stopni - wyjaśnia astrofizyk z NASA, Michael Corcoran. Większość wyemitowanego promieniowania nie byłaby w stanie w nas uderzyć. Tylko globalna komunikacja i satelity mogłyby ulec uszkodzeniu. To niska cena, biorąc pod uwagę fakt, że tuż obok nastąpiłby koniec świata...
