X射线亮超新星:对陆地生物圈的威胁
高能天体物理现象
2023-04-26 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
与超新星(SNe)相关的惊人能量爆发长期以来推动了对其对地球及类似环境潜在危害影响的研究。这类研究大多主要关注初始爆发后数天或数月内电离光子及时到达所造成的大气破坏,以及爆炸数千年后到达的高能宇宙射线。在本研究中,我们将焦点转向持续的X射线辐射,它产生于某些与致密星周介质相互作用的超新星中,并在初始爆发后数月和/或数年观测到。持续的高X射线光度导致在惊人距离上产生大剂量的电离辐射。我们通过分析来自Chandra、Swift-XRT、XMM-Newton、NuSTAR等设施的X射线观测集合,评估了这些X射线亮超新星构成的威胁。我们发现,这种威胁对于显示出强星周相互作用证据的超新星(如IIn型爆炸)尤为严峻,其影响范围显著大于先前预期,并在至多 50 pc距离内具有致命后果。此外,X射线亮超新星可能对陆地生物圈构成实质且独特的威胁,并收紧了银河系宜居带。我们敦促在爆炸后数月和数年内对相互作用超新星进行后续X射线观测,以阐明发射的物理性质及其完整时间演化,并澄清这些事件对我们银河系及其他恒星形成区中生命构成的危险。
引用
@article{arxiv.2210.11622,
title = {X-Ray Luminous Supernovae: Threats to Terrestrial Biospheres},
author = {Ian R. Brunton and Connor O'Mahoney and Brian D. Fields and Adrian L. Melott and Brian C. Thomas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.11622},
year = {2023}
}
备注
24 pages, 6 figures. Now includes a more detailed analysis of X-ray effectiveness for ozone destruction; conclusions unchanged. Matches version to appear in ApJ