Quão perto está muito perto de uma quilonova?

Eventos cataclísmicos acontecem no universo o tempo todo. Fusões de buracos negros, supernovas, explosões de raios gama e uma série de outras. A maioria deles acontece em galáxias distantes, portanto não representam uma ameaça para nós. 

Mas existem alguns que podem afetar a vida na Terra, e alguns podem até representar uma ameaça existencial. Uma dessas ameaças é conhecida como quilonova. 

Impressão artística da fusão de estrelas de nêutrons criando uma quilonova. Crédito: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine 

A ameaça geralmente vem de partículas de alta energia. A Terra tem uma boa atmosfera e um campo magnético razoavelmente forte, por isso estamos bem protegidos da maioria das explosões solares e dos raios cósmicos perdidos. Estamos menos protegidos por um feixe verdadeiramente poderoso de raios gama ou raios X que poderia ionizar a nossa atmosfera e matar a vida na Terra.

A ideia mais popular é que uma supernova próxima poderia matar-nos a todos, mas a grande estrela mais próxima que poderá explodir em breve é ​​Betelguese. Está a apenas 650 anos-luz de distância, mas quando se tornar uma supernova não prejudicará a Terra, apenas se tornará uma estrela quase tão brilhante quanto a Lua.

Uma ideia mais recente é que uma quilonova poderia nos atingir. Estes são desencadeados pela fusão de duas estrelas de nêutrons e podem gerar uma enorme quantidade de partículas de alta energia. Elas não são tão brilhantes quanto uma supernova, mas podem ser mil vezes mais brilhantes que uma nova. Das regiões polares vêm feixes de raios X, e da região equatorial vem a própria explosão de quilonova, que pode acelerar partículas para se tornarem raios cósmicos.

Se a Terra estiver perto de uma quilonova, seria uma notícia muito, muito ruim para todos nós. Felizmente, um estudo recente publicado no servidor de pré-impressão arXiv mostra que o risco de quilonova é pequeno.

Estrutura de uma quilonova. Crédito: Perkins, et al

O estudo é baseado em uma fusão de estrelas de nêutrons observada em 2017. Ela foi detectada opticamente como uma explosão de raios gama (GRB) e gravitacionalmente como uma fusão de objetos compactos. Isto significa que temos bons dados sobre as massas e distâncias das estrelas de neutrões originais, bem como sobre a quantidade de energia que produziram. A equipe então complementou esses dados com simulações teóricas.

Existem três ameaças principais de uma explosão de quilonova. A primeira é a emissão de raios X do brilho residual do evento, que geralmente emana da região polar. Dada a diminuição da intensidade da luz com a distância, a equipa calculou que representaria uma ameaça para um raio de 5 parsecs, ou cerca de 16 anos-luz. A segunda ameaça vem dos raios gama produzidos pela própria explosão. Como os raios gama tendem a se espalhar fortemente pelas partículas interestelares, eles representam uma ameaça apenas para 4 parsecs ou 13 anos-luz.

A terceira ameaça é mais sutil. Os dois primeiros chegariam até nós à velocidade da luz e, se estivéssemos fora do raio de ameaça, os veríamos apenas como um incrível espetáculo de luzes. Mas a onda de choque da quilonova criaria uma concha em expansão de raios cósmicos de alta energia. Estes poderiam chegar até nós mil anos ou mais depois dos primeiros raios X e raios gama. Quando a equipe calculou o alcance letal dos raios cósmicos , descobriu que era de quase 36 anos-luz. Portanto, um show de luz cósmica próximo de uma quilonova poderia ser um aviso de nossa morte iminente.

Mas não há necessidade real de se preocupar. Dada a raridade das fusões de estrelas de nêutrons na galáxia, a chance de a Terra estar perto de uma quilonova é essencialmente zero. Um risco muito maior vem das explosões solares do nosso próprio sol, que representam principalmente um risco tecnológico, não existencial. Portanto, podemos dormir tranquilos sabendo que uma fusão de estrelas de nêutrons provavelmente não nos causará nenhum dano.

Fonte: phys.org