El Universo podría ser un lugar más solitario de lo que se cree. De las 100.000 millones de galaxias que se estima que existen en el universo observable, solo una de cada diez puede albergar vida compleja como la de la Tierra, afirma un par de astrofísicos. En el resto de galaxias, las explosiones estelares conocidas como estallidos de rayos gamma (GRB) aniquilarían regularmente toda forma de vida más compleja que los microbios. Los mismos estallidos mantuvieron también al Universo sin vida durante miles de millones de años después del Big Bang, dicen los investigadores.
“Es algo sorprendente que pueda haber vida solo en el 10 por ciento de las galaxias y solo después de 5 mil millones de años”, dice Brian Thomas, físico de la Universidad de Washburn en Topeka, quien no participó del estudio. Pero “mi impresión general es que probablemente están en lo correcto” dentro de la incertidumbre en un parámetro clave en el análisis.
“Es algo sorprendente que pueda haber vida solo en el 10 por ciento de las galaxias y solo después de 5 mil millones de años”, dice Brian Thomas, físico de la Universidad de Washburn en Topeka, quien no participó del estudio. Pero “mi impresión general es que probablemente están en lo correcto” dentro de la incertidumbre en un parámetro clave en el análisis.
Los científicos han reflexionado durante mucho tiempo acerca de si un estallido de rayos gamma podría dañar a la Tierra. Los GRB fueron descubiertos en 1967 por satélites diseñados para detectar pruebas de armas nucleares y ahora se detectan a una tasa de aproximadamente uno por día. Se observan en dos tipos. Los estallidos de rayos gamma cortos duran menos de un segundo o dos; lo más probable es que ocurran cuando dos estrellas de neutrones o agujeros negros se acercan uno al otro en espiral. Los estallidos de rayos gamma largos duran decenas de segundos y ocurren cuando las estrellas masivas se agotan, colapsan y explotan. Los GRB largos son más raros que los cortos, pero liberan unas 100 veces más energía. Un estallido largo puede brillar más que el resto del Universo en rayos gamma, que son fotones altamente energéticos.
Esos estallidos de radiación de varios segundos de duración no exterminarían la vida de un planeta cercano por sí mismos. Más bien, si la explosión estuviera lo bastante cerca, los rayos gamma desencadenarían una serie de reacciones químicas que destruirían la capa de ozono de la atmósfera del planeta. Sin dicho gas protector, la letal radiación ultravioleta procedente del sol llegaría a la superficie del planeta durante meses o años, lo suficiente para causar extinciones en masa.
¿Cuán probable es que eso ocurra? Tsvi Piran, astrofísico teórico de la Universidad Hebrea de Jerusalén, y Raúl Jiménez, astrofísico teórico de la Universidad de Barcelona en España, exploran este escenario apocalíptico en su estudio.
Los astrofísicos pensaban anteriormente que los GRB serían más comunes en las regiones de las galaxias donde las estrellas se están formando rápidamente a partir de nubes de gas. Pero los datos recientes muestran que el panorama es más complejo: los estallidos largos ocurren principalmente en las regiones de formación estelar con niveles relativamente bajos de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio; regiones bajas en “metalicidad”, en la jerga de los astrónomos.
Usando la metalicidad promedio y la distribución aproximada de las estrellas en la Vía Láctea, Piran y Jiménez estimaron las tasas de estallidos largos y cortos en toda la galaxia. Descubrieron que los estallidos largos más energéticos son los verdaderos asesinos y que la probabilidad de que la Tierra haya estado expuesta a una explosión letal en los últimos mil millones de años es de alrededor de 50%. Algunos astrofísicos han sugerido que un GRB pudo haber causado la extinción masiva del Ordovícico, un cataclismo global que hace unos 450 millones de años acabó con el 80% de las especies de la Tierra, señala Piran.
Después, los investigadores estimaron cuán gravemente sería afectado un planeta en diferentes partes de la galaxia. La densidad de estrellas en el centro de la galaxia asegura que los planetas a menos de 6.500 años-luz del centro galáctico tienen una probabilidad superior a 95% de haber sufrido un GRB letal en los últimos mil millones de años, descubrieron. Concluyen que, generalmente, la vida es posible solo en las regiones exteriores de las galaxias grandes. (El propio Sistema Solar se encuentra a unos 27.000 años-luz del centro.)
La situación es peor en otras galaxias, informan los investigadores. Comparadas con la Vía Láctea, la mayoría de las galaxias son pequeñas y bajas en metalicidad. Como resultado, un 90% de ellas deberían tener demasiados GRB largos como para sustentar vida, afirman. Es más, durante unos 5.000 millones de años después del Big Bang, todas las galaxias eran así, por lo que los GRB largos habrían hecho la vida imposible en cualquier lugar.
Pero, ¿son estériles el 90% de las galaxias? Eso puede ir demasiado lejos, dice Thomas. La exposición a radiación sobre la que hablaron Piran y Jiménez haría un gran daño, pero probablemente no exterminaría a todos los microbios, sostiene el científico. “¿Acabar completamente con la vida? Quizá no”, dice él. Sin embargo, Piran dice que el verdadero problema es la existencia de vida con el potencial de inteligencia. “Es casi seguro que las bacterias y formas de vida inferiores podrían sobrevivir a tal evento”, reconoce. “Pero [para la vida más compleja] sería como presionar un botón de reinicio. Se tendría que comenzar nuevamente desde cero”.
El análisis podría tener implicaciones prácticas para la búsqueda de vida en otros planetas, dice Piran. Durante décadas, los científicos del Instituto SETI en Mountain View, California, han usado radiotelescopios para buscar señales de vida inteligente en planetas alrededor de estrellas lejanas. Pero los investigadores de SETI observan principalmente hacia el centro de la Vía Láctea, donde las estrellas son más abundantes. Allí es precisamente donde los GRB pueden hacer que la vida inteligente sea imposible, dice: “Estamos diciendo que tal vez se debería buscar en la dirección opuesta”.
El estudio “Possible Role of Gamma Ray Bursts on Life Extinction in the Universe” fue publicado en la edición del 5 de diciembre de 2014 de Physical Review Letters.
Esos estallidos de radiación de varios segundos de duración no exterminarían la vida de un planeta cercano por sí mismos. Más bien, si la explosión estuviera lo bastante cerca, los rayos gamma desencadenarían una serie de reacciones químicas que destruirían la capa de ozono de la atmósfera del planeta. Sin dicho gas protector, la letal radiación ultravioleta procedente del sol llegaría a la superficie del planeta durante meses o años, lo suficiente para causar extinciones en masa.
¿Cuán probable es que eso ocurra? Tsvi Piran, astrofísico teórico de la Universidad Hebrea de Jerusalén, y Raúl Jiménez, astrofísico teórico de la Universidad de Barcelona en España, exploran este escenario apocalíptico en su estudio.
Los astrofísicos pensaban anteriormente que los GRB serían más comunes en las regiones de las galaxias donde las estrellas se están formando rápidamente a partir de nubes de gas. Pero los datos recientes muestran que el panorama es más complejo: los estallidos largos ocurren principalmente en las regiones de formación estelar con niveles relativamente bajos de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio; regiones bajas en “metalicidad”, en la jerga de los astrónomos.
Usando la metalicidad promedio y la distribución aproximada de las estrellas en la Vía Láctea, Piran y Jiménez estimaron las tasas de estallidos largos y cortos en toda la galaxia. Descubrieron que los estallidos largos más energéticos son los verdaderos asesinos y que la probabilidad de que la Tierra haya estado expuesta a una explosión letal en los últimos mil millones de años es de alrededor de 50%. Algunos astrofísicos han sugerido que un GRB pudo haber causado la extinción masiva del Ordovícico, un cataclismo global que hace unos 450 millones de años acabó con el 80% de las especies de la Tierra, señala Piran.
Después, los investigadores estimaron cuán gravemente sería afectado un planeta en diferentes partes de la galaxia. La densidad de estrellas en el centro de la galaxia asegura que los planetas a menos de 6.500 años-luz del centro galáctico tienen una probabilidad superior a 95% de haber sufrido un GRB letal en los últimos mil millones de años, descubrieron. Concluyen que, generalmente, la vida es posible solo en las regiones exteriores de las galaxias grandes. (El propio Sistema Solar se encuentra a unos 27.000 años-luz del centro.)
La situación es peor en otras galaxias, informan los investigadores. Comparadas con la Vía Láctea, la mayoría de las galaxias son pequeñas y bajas en metalicidad. Como resultado, un 90% de ellas deberían tener demasiados GRB largos como para sustentar vida, afirman. Es más, durante unos 5.000 millones de años después del Big Bang, todas las galaxias eran así, por lo que los GRB largos habrían hecho la vida imposible en cualquier lugar.
Pero, ¿son estériles el 90% de las galaxias? Eso puede ir demasiado lejos, dice Thomas. La exposición a radiación sobre la que hablaron Piran y Jiménez haría un gran daño, pero probablemente no exterminaría a todos los microbios, sostiene el científico. “¿Acabar completamente con la vida? Quizá no”, dice él. Sin embargo, Piran dice que el verdadero problema es la existencia de vida con el potencial de inteligencia. “Es casi seguro que las bacterias y formas de vida inferiores podrían sobrevivir a tal evento”, reconoce. “Pero [para la vida más compleja] sería como presionar un botón de reinicio. Se tendría que comenzar nuevamente desde cero”.
El análisis podría tener implicaciones prácticas para la búsqueda de vida en otros planetas, dice Piran. Durante décadas, los científicos del Instituto SETI en Mountain View, California, han usado radiotelescopios para buscar señales de vida inteligente en planetas alrededor de estrellas lejanas. Pero los investigadores de SETI observan principalmente hacia el centro de la Vía Láctea, donde las estrellas son más abundantes. Allí es precisamente donde los GRB pueden hacer que la vida inteligente sea imposible, dice: “Estamos diciendo que tal vez se debería buscar en la dirección opuesta”.
El estudio “Possible Role of Gamma Ray Bursts on Life Extinction in the Universe” fue publicado en la edición del 5 de diciembre de 2014 de Physical Review Letters.
Fuente COSMO NOTICIAS