Terra, la fusione tra due stelle di neutroni potrebbe essere pericolosa per il nostro pianeta?

Lo Spazio è un luogo magnifico, ma anche pericoloso. Persino quando ci troviamo al sicuro sulla superficie del nostro pianeta: un asteroide vagante delle giuste dimensioni, d’altronde, potrebbe spazzare via facilmente ogni forma di vita dalla Terra. L’eventualità è estremamente remota (almeno nei prossimo secolo o due), ma non impossibile, tanto che Nasa e Esa lavorano seriamente allo sviluppo di sistemi per deviare o distruggere asteroidi e comete che entrassero in rotta di collisione con il nostro pianeta. C’è di più, però, perché una miriade di eventi cosmici – spesso completamente sconosciuti ai non addetti ai lavori – possono produrre effetti letali, se accadono alla giusta distanza.

Un esempio? Le kilonove, esplosioni astronomiche causate dalla fusione di oggetti superdensi come stelle di neutroni o buchi neri, che producono enormi getti di radiazioni gamma, raggi X e raggi cosmici potenzialmente devastanti per l’atmosfera di qualunque pianeta che abbia la sfortuna di trovarsi abbastanza vicino. Quando vicino esattamente? Lo ha calcolato con precisione un team internazionale di fisici e astrofisici guidati dalla University of Illinois Urbana-Champaign. E fortunatamente i loro risultati, disponibili per ora in preprint, sono abbastanza rassicuranti, almeno per noi qui sulla Terra.

Cosa sono le kilonove

Come dicevamo, si tratta di fenomeni legati alla fusione di due corpi celesti estremamente massicci. Il primo esempio noto è l’evento GW170817 registrato da Ligo nel 2017, ed originato dalla fusione di due stelle a neutroni nella galassia NGC 4993, a circa 140 milioni di anni luce dalla Terra. Chiaramente, in questo caso la kilonova era troppo distante per produrre effetti dannosi dalle nostre parti. Ma proprio studiando le caratteristiche di GW170817, e la concomitante emissione di raggi gamma intercettata dai satelliti Fermi e Integral di Nasa ed Esa, gli autori dello studio ritengono di aver chiarito gli effetti che può avere un evento cosmico di questo genere sui pianeti circostanti, e la distanza a cui possono risultare pericolosi.

Il primo elemento da tenere a mente in questo caso sono i due enormi getti di energia che vengono sparati ai due lati opposti delle stelle di neutroni, sotto forma di lampi gamma, circondati da un “bozzolo” di raggi gamma prodotti dall’interazione tra i getti e il materiale espulso durante la fusione della kilonova. Si ritiene che questi getti di raggi gamma siano estremamente potenti e concentrati, e quindi che possano risultare dannosi anche a distanze molto elevate per un pianeta che si trovi esattamente sul loro percorso. In questo caso, secondo i calcoli del nuovo studio le radiazioni risulterebbero letali per qualunque forma di vita fino ad una distanza di quasi 300 anni luce, e potrebbero distruggere completamente lo strato di ozono di un pianeta come la Terra. Trattandosi di fasci di radiazioni molto concentrate, trovarsi esattamente sul loro cammino è piuttosto improbabile. Più facile entrare nel bozzolo di raggi gamma che li circonda, ma in questo caso la potenza delle radiazioni è molto inferiore, e già a una distanza superiore ai 13 anni luce i rischi per le creature viventi sembrano praticamente nulli.

Raggi x e raggi cosmici

Altri due fenomeni legati alle kilonove possono risultare ancora più pericolosi per un pianeta abitato. Il primo è conosciuto come “after glow” (o post-luminescenza), e riguarda una coda di emissioni con lunghezza d’onda maggiori (raggi X) che segue i lampi gamma. Si tratta di radiazioni meno potenti, ma che durano molto più a lungo e possono quindi rappresentare un pericolo anche maggiore. Se i danni allo strato di ozono nella stratosfera indotti da un lampo gamma impiegherebbero circa 4 anni per “guarire” naturalmente, venendo investiti dalla post-luminescenza di una kilonova lo strato di ozono resterebbe assente molto più a lungo, lasciando chiunque si trovi sulla superficie terrestre alla mercé delle radiazioni solari. In questo caso, l’area in cui l’after glow risulterebbe letale per un pianeta come la Terra è pari a circa 16 anni luce.