un tipo raro de explosion espacial podria dejar la tierra inhabitable durante miles de anos

Una ilustración de la colisión de dos estrellas de neutrones, un evento tremendamente poderoso que podría significar la ruina para la vida en la Tierra.
Una ilustración de la colisión de dos estrellas de neutrones, un evento tremendamente poderoso que podría significar la ruina para la vida en la Tierra. (Crédito de la imagen: Robin Dienel/Institución Carnegie para la Ciencia)

Los científicos han determinado los posibles efectos de una colisión de estrellas de neutrones cerca de la Tierra y han descubierto que estas llamadas kilonovas podrían ser verdaderos asesinos que condenarían a la humanidad. Pero no os preocupéis, la colisión tendría que estar  muy  cerca para causar estragos en nuestro mundo. No obstante, esto es lo que probablemente sucedería.

«Descubrimos que si se produjera una fusión de estrellas de neutrones a unos 36 años luz de la Tierra, la radiación resultante podría causar un evento de nivel de extinción», dijo Haille Perkins , líder del equipo y científica de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. dijo a Space.com.

Los choques de estrellas de neutrones que crean explosiones de luz, llamadas kilonovas, se consideran los eventos más violentos y poderosos del universo conocido. Esto quizás no sea sorprendente, dado que las estrellas de neutrones son restos colapsados ​​de estrellas muertas y están hechas de materia tan densa que una cucharadita de una traída a la Tierra pesaría alrededor de 10 millones de toneladas. Eso equivale a 350 Estatuas de la Libertad en equilibrio sobre una cuchara.

Estas fusiones de estrellas muertas no sólo crean explosiones de rayos gamma y lluvias de partículas cargadas que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz, conocidos como rayos cósmicos, sino que también generan los únicos entornos que conocemos lo suficientemente turbulentos como para forjar elementos más pesados ​​que el plomo, como el oro. y platino. Estos elementos ni siquiera pueden crearse a las increíbles temperaturas y presiones ultraaltas que se encuentran en los corazones de las estrellas masivas.

Además, las fusiones de estrellas de neutrones hacen que la estructura misma del espacio  «suene» con ondas llamadas ondas gravitacionales , que pueden detectarse aquí en la Tierra, incluso después de viajar a través de miles de millones de años luz.

«Las estrellas de neutrones pueden existir en sistemas binarios y, cuando se fusionan, producen un evento raro pero espectacular», dijo Perkins.

La investigación del equipo se basó en observaciones de la fusión de estrellas de neutrones detrás de la señal de onda gravitacional GW 170817, captada por el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO) en 2017, y el estallido de rayos gamma GRB 170817A.

Ocurriendo a unos 130 millones de años luz de distancia, esta es la única fusión de estrellas de neutrones vista hasta ahora en radiación electromagnética y escuchada en ondas gravitacionales, lo que la convierte en una elección natural para investigar estos poderosos eventos.

¿Una nova asesina

Una ilustración de la colisión de dos estrellas de neutrones, un evento tremendamente poderoso que podría significar la ruina para la vida en la Tierra.(Crédito de la imagen: Universidad de Warwick/Mark Garlick)

Los rayos gamma de la fusión de estrellas de neutrones son posiblemente el aspecto más obviamente amenazador de estos eventos. Esto se debe a que este tipo de radiación transporta suficiente energía para arrancar electrones de los átomos, un proceso llamado ionización. Y estas explosiones de radiación ionizante podrían destruir fácilmente la capa de ozono de la Tierra, lo que provocaría que nuestro planeta recibiera dosis letales de radiación ultravioleta del sol.

Perkins y sus colegas determinaron que los rayos gamma procedentes de fusiones de estrellas de neutrones (en chorros gemelos estrechos a ambos lados de la fusión) prácticamente quemarían cualquier ser vivo que se interpusiera directamente en su camino a una distancia de unos 297 años luz. Afortunadamente, sin embargo, ese efecto tiene un alcance extremadamente estrecho. En otras palabras, realmente sería necesario un «impacto directo» de un avión para producir efectos tan dramáticos. Pero hay otro problema.

Estos chorros están envueltos en radiación gamma en general, lo que también afectaría la capa de ozono de la Tierra si nuestro planeta se encontrara en su trayectoria más amplia, a unos 13 años luz de ellos. El daño al ozono de este capullo de rayos gamma «fuera del eje» también tardaría 4 años en recuperarse. En definitiva, el impacto del capullo de rayos gamma dejaría la superficie de la Tierra expuesta a la dañina luz ultravioleta durante casi media década.

Aunque los efectos de los rayos gamma de las fusiones de estrellas de neutrones tienen una duración relativamente corta, también existe otra forma de radiación ionizante a la que dan lugar estas emisiones, que es menos energética pero más duradera.

Cuando los chorros de rayos gamma chocan con el gas y el polvo alrededor de las estrellas, llamado medio interestelar, se crean poderosas emisiones de rayos X llamadas resplandor de rayos X. Según el equipo, estas emisiones de rayos X duran más que las emisiones de rayos gamma y también podrían ionizar la capa de ozono. Por lo tanto, esto es posiblemente más letal. Sin embargo, la Tierra tendría que estar bastante cerca de este resplandor antes de que tuviéramos que preocuparnos por nuestro destino: a una distancia de 16,3 años luz para ser exactos.

Y aún no hemos llegado a la peor parte.

El efecto más amenazador del choque de estrellas de neutrones que descubrió el equipo proviene de esas partículas cargadas altamente energéticas, o rayos cósmicos, que se propagan desde el epicentro del evento en forma de una burbuja en expansión. Si estos rayos cósmicos impactaran la Tierra, destruirían la capa de ozono y dejarían al planeta vulnerable a ser atacado por rayos ultravioleta durante un período de  miles de años .

Esto calificaría como un evento de nivel de extinción, y la Tierra podría verse afectada incluso si nuestro planeta estuviera a unos 36 años luz de distancia.

«La distancia específica de seguridad y el componente más peligroso son inciertos, ya que muchos de los efectos dependen de propiedades como el ángulo de visión del evento, la energía de la explosión, la masa de material expulsado y más», continuó Perkins. «Con la combinación de parámetros que seleccionamos, parece que los rayos cósmicos serán los más amenazadores».

Una vez más, ¡que no cunda el pánico todavía!

Antes de lamentar que el fin esté cerca, vale la pena sopesar el panorama apocalíptico pintado por el impacto de las fusiones de estrellas de neutrones con otros factores que rodean estos eventos. 

«Las fusiones de estrellas de neutrones son extremadamente raras pero bastante poderosas, y esto, combinado con el rango relativamente pequeño de letalidad, significa que una extinción causada por una fusión de estrellas de neutrones binarias no debería ser una preocupación para la gente de la Tierra», aseguró Perkins. 

Para tener una idea de esta rareza, entre los 100 mil millones de estrellas de la Vía Láctea , los científicos hasta ahora solo han encontrado un posible sistema progenitor de kilonova, CPD-29 2176, que se encuentra a unos 11.400 años luz de la Tierra.

«Hay varios otros eventos más comunes, como erupciones solares, impactos de asteroides y explosiones de supernovas, que tienen más posibilidades de ser dañinos», continuó Perkins.

Añadió que algunos de estos otros eventos ya se han asociado con eventos de extinción masiva en la Tierra, siendo el ejemplo más sorprendente de esto el impacto de un asteroide masivo que acabó con los dinosaurios no aviares y las tres cuartas partes de la vida en la Tierra alrededor. Hace 66 millones de años en el evento de extinción Cretácico-Terciario.

Donde esta investigación tiene connotaciones importantes es en la búsqueda de vida en otras partes del universo, ya que ciertamente nos da una idea de los sistemas que probablemente no disfruten de las condiciones necesarias para sustentar la vida. (La vida tal como la conocemos, al menos).

«Su conclusión de que las kilonovas podrían tener una letalidad similar a la de las supernovas, pero son mucho menos comunes, coincide con lo que creo que sería probable que fuera el caso», dijo Darach Watson, científico del Centro del Amanecer Cósmico del Instituto Niels Bohr, que también estudia las kilonovas y no involucrado en esta investigación, dijo a Space.com. «Así que, en general, es probable que esto sea más una amenaza para los planetas en galaxias antiguas donde la formación estelar ha terminado, no tanto para la Vía Láctea».

En cuanto al equipo detrás de esta investigación, Perkins explicó que el siguiente paso es observar más de estos eventos de colisión de estrellas de neutrones.

«Actualmente, sólo tenemos una detección confirmada de una kilonova procedente de una fusión binaria de estrellas de neutrones, por lo que cualquier observación adicional limitará las incógnitas», concluyó.

La investigación del equipo se publica en el repositorio de artículos de acceso abierto  arXiv.

F

Por jaime