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

El universo es un lugar peligroso. Las estrellas colapsan o chocan, lanzando brutales emisiones de energía que arrasan con todo lo que encuentran a su paso. Como afortunadamente este tipo de eventos no ocurren a menudo en las cercanías de la Tierra, puede darnos la sensación de que vivimos en la ubicación y en el momento más privilegiados de toda la historia de nuestra galaxia. Quizás no sea así. Un estudio llevado a cabo por investigadores del Instituto Nacional de Astrofísica y la Universidad de Insubria en Italia concluye que hace más de 6.000 millones de años, las afueras de la Vía Láctea eran el lugar más seguro para el desarrollo de posibles formas de vida.

El motivo, explican, es que en esa época, el 'extrarradio' galáctico estaba al abrigo de las explosiones más 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 hipótesis de que un estallido de rayos gamma pudo haber causado la primera de las cinco grandes extinciones masivas en la Tierra, algo que ocurrió hace 445 millones de años.

«Nuestro trabajo muestra que, hasta hace 6.000 millones de años, excluyendo las regiones periféricas de la Vía Láctea, que tenían relativamente pocos planetas, debido a la alta formación de estrellas y la baja metalicidad, los planetas estaban sujetos a muchos eventos explosivos capaces de desencadenar una extinción masiva», afirma Ricardo Spinelli, primer autor del artículo publicado en la revista 'Astronomy & Astrophysics'.

Más tarde, desde hace 4.000 millones de años, el aumento de elementos pesados producidos por generaciones estelares posteriores redujo la frecuencia de las GRB, asegurando un entorno más seguro en las regiones más centrales de la galaxia., entre 6.500 y 26.000 años luz del centro galáctico (este último corresponde a la distancia del Sol al centro), donde los planetas terrestres son más abundantes. Paralelamente, el aumento de la formación de estrellas en las afueras de la galaxia favoreció la aparición de las GRB, lo que hizo que estas regiones fueran inseguras.

Tanto las supernovas como los GRB están vinculados al ciclo de vida de las estrellas y, en particular, a su muerte. Una supernova ocurre cuando una estrella mucho más 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 después de acumular masa de una compañera en un sistema binario. Un GRB, por otro lado, es un destello intenso de radiación de alta energía emitida cuando muere una estrella muy masiva y que gira rápidamente, o cuando dos estrellas de neutrones, o una estrella de neutrones y un agujero negro, ambos remanentes de estrellas masivas, se fusionan.

«Las supernovas son más frecuentes en las regiones de formación de estrellas, donde se forman estrellas masivas», explica Giancarlo Ghirlanda, coautor e investigador del INAF en Milán. «Los GRB, por otro lado, prefieren las regiones de formación de estrellas que todavía están 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 rápida rotación, condición necesaria para poder lanzar, una vez formado un agujero negro, un potente chorro».

«Para comprender cómo se distribuyen estos eventos dentro de nuestra galaxia, partimos de un modelo que describe la evolución de nuestra galaxia», agrega Francesco Haardt, profesor de la Universidad de Insubria y asociado del INAF. «Este modelo predice que las regiones internas, a diferencia de las regiones periféricas, se formaron rápidamente en las primeras etapas de la historia de nuestra galaxia. Con el paso del tiempo, la tasa de formación de estrellas disminuyó en el centro y aumentó gradualmente en la periferia. En consecuencia, el gas primordial de hidrógeno y helio se enriqueció rápidamente con elementos más pesados (oxígeno, carbono, nitrógeno) en el centro de la Vía Láctea, mientras que en la periferia se enriqueció de forma más paulatina, sin llegar sin embargo a las altas metalicidades de las regiones centrales».

Extinción masiva

La energía liberada por los GRB y las supernovas es enorme. Una supernova libera, en la banda de alta energía, tanta energía como la Vía Láctea, 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. «Excluyendo las regiones muy centrales, a menos de 6.500 años luz del centro galáctico, donde las explosiones de supernovas son más frecuentes, nuestro estudio sugiere que la presión evolutiva en cada época está determinada principalmente por GRBs», dice Spinelli. «Aunque son eventos mucho más raros que las supernovas, los GRB son capaces de provocar una extinción masiva desde distancias mayores: siendo los eventos más energéticos, son las bazucas de mayor alcance”.

El efecto en un planeta como la Tierra sería catastrófico. Varios estudios sugieren que la radiación gamma liberada por un GRB dentro de los 3.300 años luz de la Tierra destruiría la capa de ozono en la atmósfera: sin esta protección, el planeta estaría expuesto a la radiación ultravioleta del Sol que podría desencadenar la extinción de casi todas las formas de vida en la superficie. «Como efecto secundario -prosigue Spinelli-, la destrucción de la capa de ozono produciría compuestos nitrogenados. Estos reducirían la luz solar visible provocando así un enfriamiento global». Por estas razones, varios estudios propusieron que la primera de las cinco extinciones masivas que afectaron a la Tierra, la extinción masiva del Ordovícico Tardío, hace unos 445 millones de años, fue causada por un GRB. El trabajo de Spinelli y colaboradores apoya esta hipótesis.

Con respecto al pasado «reciente», el estudio encuentra que, en los últimos 500 millones de años, la Vía Láctea se volvió globalmente más segura que en épocas anteriores, con las regiones periféricas siendo más esterilizadas por GRB letales, y las centrales, dentro de 6500 años luz de el centro galáctico, expuestas a supernovas. A la distancia del sistema solar del centro galáctico, este trabajo estima que ha habido al menos un GRB letal en los últimos 500 millones de años, posiblemente asociado con la primera gran extinción. Lo peor parece haber pasado.

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