El mejor momento y lugar para vivir en nuestra galaxia no es ni aquí ni ahora

By 09/03/2021 Portal

El universo es un lugar peligroso. Las estrellas colapsan o chocan, lanzando brutales emisiones de energ√≠a que arrasan con todo lo que encuentran a su paso. Como afortunadamente este tipo de eventos no ocurren a menudo en las cercan√≠as de la Tierra, puede darnos la sensaci√≥n de que vivimos en la ubicaci√≥n y en el momento m√°s privilegiados de toda la historia de nuestra galaxia. Quiz√°s no sea as√≠. Un estudio llevado a cabo por investigadores del Instituto Nacional de Astrof√≠sica y la Universidad de Insubria en Italia concluye que hace m√°s de 6.000 millones de a√Īos, las afueras de la V√≠a L√°ctea eran el lugar m√°s seguro para el desarrollo de posibles formas de vida.

El motivo, explican, es que en esa √©poca, el ‘extrarradio’ gal√°ctico estaba al abrigo de las explosiones m√°s violentas conocidas en el cosmos: estallidos de rayos gamma (GRB) y supernovas. Sin embargo, nuestro querido hogar no es tan seguro como pensamos. El informe apoya la hip√≥tesis de que un estallido de rayos gamma pudo haber causado la primera de las cinco grandes extinciones masivas en la Tierra, algo que ocurri√≥ hace 445 millones de a√Īos.

¬ęNuestro trabajo muestra que, hasta hace 6.000 millones de a√Īos, excluyendo las regiones perif√©ricas de la V√≠a L√°ctea, que ten√≠an relativamente pocos planetas, debido a la alta formaci√≥n de estrellas y la baja metalicidad, los planetas estaban sujetos a muchos eventos explosivos capaces de desencadenar una extinci√≥n masiva¬Ľ, afirma Ricardo Spinelli, primer autor del art√≠culo publicado en la revista ‘Astronomy & Astrophysics’.

M√°s tarde, desde hace 4.000 millones de a√Īos, el aumento de elementos pesados producidos por generaciones estelares posteriores redujo la frecuencia de las GRB, asegurando un entorno m√°s seguro en las regiones m√°s centrales de la galaxia., entre 6.500 y 26.000 a√Īos luz del centro gal√°ctico (este √ļltimo corresponde a la distancia del Sol al centro), donde los planetas terrestres son m√°s abundantes. Paralelamente, el aumento de la formaci√≥n de estrellas en las afueras de la galaxia favoreci√≥ la aparici√≥n de las GRB, lo que hizo que estas regiones fueran inseguras.

Tanto las supernovas como los GRB est√°n vinculados al ciclo de vida de las estrellas y, en particular, a su muerte. Una supernova ocurre cuando una estrella mucho m√°s masiva que el Sol llega al final de su vida y explota, o cuando una enana blanca, el remanente de estrellas menos masivas, como el Sol, explota despu√©s de acumular masa de una compa√Īera en un sistema binario. Un GRB, por otro lado, es un destello intenso de radiaci√≥n de alta energ√≠a emitida cuando muere una estrella muy masiva y que gira r√°pidamente, o cuando dos estrellas de neutrones, o una estrella de neutrones y un agujero negro, ambos remanentes de estrellas masivas, se fusionan.

¬ęLas supernovas son m√°s frecuentes en las regiones de formaci√≥n de estrellas, donde se forman estrellas masivas¬Ľ, explica Giancarlo Ghirlanda, coautor e investigador del INAF en Mil√°n. ¬ęLos GRB, por otro lado, prefieren las regiones de formaci√≥n de estrellas que todav√≠a est√°n mal engullidas por elementos pesados. En estas regiones, las estrellas masivas formadas por gas pobre en metales pierden menos masa durante su vida debido a los vientos estelares. Por tanto, estas estrellas son capaces de mantenerse en r√°pida rotaci√≥n, condici√≥n necesaria para poder lanzar, una vez formado un agujero negro, un potente chorro¬Ľ.

¬ęPara comprender c√≥mo se distribuyen estos eventos dentro de nuestra galaxia, partimos de un modelo que describe la evoluci√≥n de nuestra galaxia¬Ľ, agrega Francesco Haardt, profesor de la Universidad de Insubria y asociado del INAF. ¬ęEste modelo predice que las regiones internas, a diferencia de las regiones perif√©ricas, se formaron r√°pidamente en las primeras etapas de la historia de nuestra galaxia. Con el paso del tiempo, la tasa de formaci√≥n de estrellas disminuy√≥ en el centro y aument√≥ gradualmente en la periferia. En consecuencia, el gas primordial de hidr√≥geno y helio se enriqueci√≥ r√°pidamente con elementos m√°s pesados (ox√≠geno, carbono, nitr√≥geno) en el centro de la V√≠a L√°ctea, mientras que en la periferia se enriqueci√≥ de forma m√°s paulatina, sin llegar sin embargo a las altas metalicidades de las regiones centrales¬Ľ.

Extinción masiva
La energ√≠a liberada por los GRB y las supernovas es enorme. Una supernova libera, en la banda de alta energ√≠a, tanta energ√≠a como la V√≠a L√°ctea, que contiene cientos de miles de millones de estrellas, emite en unas pocas horas. Un GRB, en 10 segundos, emite lo que hace nuestra galaxia en un siglo. ¬ęExcluyendo las regiones muy centrales, a menos de 6.500 a√Īos luz del centro gal√°ctico, donde las explosiones de supernovas son m√°s frecuentes, nuestro estudio sugiere que la presi√≥n evolutiva en cada √©poca est√° determinada principalmente por GRBs¬Ľ, dice Spinelli. ¬ęAunque son eventos mucho m√°s raros que las supernovas, los GRB son capaces de provocar una extinci√≥n masiva desde distancias mayores: siendo los eventos m√°s energ√©ticos, son las bazucas de mayor alcance‚ÄĚ.

El efecto en un planeta como la Tierra ser√≠a catastr√≥fico. Varios estudios sugieren que la radiaci√≥n gamma liberada por un GRB dentro de los 3.300 a√Īos luz de la Tierra destruir√≠a la capa de ozono en la atm√≥sfera: sin esta protecci√≥n, el planeta estar√≠a expuesto a la radiaci√≥n ultravioleta del Sol que podr√≠a desencadenar la extinci√≥n de casi todas las formas de vida en la superficie. ¬ęComo efecto secundario -prosigue Spinelli-, la destrucci√≥n de la capa de ozono producir√≠a compuestos nitrogenados. Estos reducir√≠an la luz solar visible provocando as√≠ un enfriamiento global¬Ľ. Por estas razones, varios estudios propusieron que la primera de las cinco extinciones masivas que afectaron a la Tierra, la extinci√≥n masiva del Ordov√≠cico Tard√≠o, hace unos 445 millones de a√Īos, fue causada por un GRB. El trabajo de Spinelli y colaboradores apoya esta hip√≥tesis.

Con respecto al pasado ¬ęreciente¬Ľ, el estudio encuentra que, en los √ļltimos 500 millones de a√Īos, la V√≠a L√°ctea se volvi√≥ globalmente m√°s segura que en √©pocas anteriores, con las regiones perif√©ricas siendo m√°s esterilizadas por GRB letales, y las centrales, dentro de 6500 a√Īos luz de el centro gal√°ctico, expuestas a supernovas. A la distancia del sistema solar del centro gal√°ctico, este trabajo estima que ha habido al menos un GRB letal en los √ļltimos 500 millones de a√Īos, posiblemente asociado con la primera gran extinci√≥n. Lo peor parece haber pasado.