Las galaxias son lugares espeluznantes.
El espacio en sí ya es bastante aterrador (oscuro, vasto, frío y vacío), pero las galaxias tienen todo tipo de bestias aterradoras acechando en su interior. La mayoría de estos monstruos astrofísicos son estrellas con diversos problemas de comportamiento, como supernovas explosivas o magnetares ridículamente poderosos (y tempestuosos). Acercarse demasiado a una de estas rabietas estelares garantiza pasar un muy mal momento.
Además de eso, las galaxias mismas pueden ser aterradoras. En una columna reciente de The Universe, escribí sobre pesadillas cósmicas particularmente desagradables llamadas galaxias activas. Verá, todas las galaxias grandes tienen un agujero negro supermasivo acechando su corazón, y algunos de estos agujeros negros tienen miles de millones de veces la masa del sol. Si la materia cae en uno de estos agujeros negros a un ritmo elevado, el material que cae se calienta a temperaturas aterradoras y emite radiación de alta energía. Esto también impulsa intensos vientos de partículas subatómicas que fluyen a gran velocidad para causar estragos alrededor del núcleo galáctico. Todo eso ya es bastante malo, pero el giro del agujero negro también puede lanzar rayos gemelos de materia llamados chorros que pueden atravesar el espacio como rayos de la muerte, cocinando todo a su paso durante muchos miles de años luz.
Sobre el apoyo al periodismo científico
Si está disfrutando de este artículo, considere apoyar nuestro periodismo galardonado suscribiéndose. Al comprar una suscripción, ayudas a garantizar el futuro de historias impactantes sobre los descubrimientos y las ideas que dan forma a nuestro mundo actual.
¡Esto no parece un ambiente propicio! Después de la publicación del artículo, recibí bastantes consultas de lectores que me planteaban algunas preguntas inquietantes: ¿Qué tan peligroso es vivir en una galaxia activa? ¿Y lo es la Vía Láctea?
Como siempre, la respuesta es: depende. El agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, llamado Sgr A*, parece estar bastante tranquilo en la actualidad, pero no sabemos qué tan activa era nuestra galaxia en su juventud. Sin embargo, podemos ver ecos de eventos anteriores alrededor del centro galáctico; Desde el corazón de la Vía Láctea se extienden dos inmensas burbujas de gas caliente que brillan suavemente con rayos gamma. No está claro si estas burbujas, llamadas burbujas de Fermi, son impulsadas por algún viento de material de Sgr A* después de un refrigerio o si una explosión de formación estelar creó suficientes estrellas de gran masa para expulsar vientos que expanden el gas.
Y en cuanto a la cuestión más fundamental de los peligros de las galaxias activas, no se ha estudiado muy bien, pero encontré un par de artículos que la abordaron en circunstancias limitadas. Los resultados, como era de esperar, muestran que los dos factores más importantes son qué tan poderosa es la galaxia activa y qué tan lejos estás de ella.
En casos extremos, incluso estar fuera de la galaxia activa no te mantendrá a salvo. Un excelente ejemplo de esto es el par de galaxias 3C321, donde un chorro de una de las galaxias choca contra la otra a unos 20.000 años luz de distancia. Estar en el camino de toda esa radiación de alta energía debe ser difícil, pero el impacto del chorro también está provocando el colapso de las nubes de gas en la segunda galaxia, lo que desencadena una gran cantidad de formación estelar. Esto, a su vez, significa la creación de muchas estrellas de gran masa, que explotan como supernovas en tan sólo unos pocos millones de años.
Las opiniones varían sobre qué tan cerca puede estar un planeta de una estrella en explosión y sobrevivir, pero unos cientos de años luz es una estimación conservadora. A escala galáctica, eso está muy cerca, por lo que, en promedio, es poco probable que afecte a algún mundo en particular. Por otra parte, en escalas galácticas, unos pocos millones de años son un instante, por lo que todas esas supernovas generadas por chorros detonarían casi simultáneamente, lo que no puede ser bueno para ningún mundo en las proximidades. Te aconsejo que te mantengas alejado de los aviones.
¿Qué pasa con los otros efectos? El viento de partículas subatómicas es un problema; dos problemas, en realidad. Una es que si el viento golpea un planeta como la Tierra, puede depositar energía en la atmósfera, calentándola. Esto hace que el aire se expanda, haciéndolo más propenso a perderse en el espacio. La otra es que cuando esas partículas golpean la atmósfera, pueden desencadenar diferentes tipos de reacciones químicas, incluida la creación de óxidos de nitrógeno, componentes principales del smog. Esto tiene varios efectos, pero uno de los más perjudiciales es que el smog destruye el ozono, una molécula compuesta por tres átomos de oxígeno. El ozono absorbe la energética luz ultravioleta de la estrella anfitriona que, de otro modo, podría llegar a la superficie y ser perjudicial para la vida.
En un artículo publicado a principios de este año en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, un equipo de astrónomos modeló estos dos efectos a partir de una galaxia activa. Los investigadores primero supusieron que la galaxia tenía un agujero negro similar al Sgr A* de nuestra Vía Láctea, con una masa de cuatro millones de soles. Luego calcularon la energía del viento y descubrieron que podría erosionar la atmósfera de un mundo similar a la Tierra a una distancia de hasta 1.300 años luz, o simplemente agotar el ozono del planeta si estuviera a unos 3.000 años luz. Estas pueden parecer distancias preocupantemente grandes, pero la Vía Láctea tiene un radio de 60.000 años luz y nuestro sistema solar está a unos 26.000 años luz del centro, por lo que estamos a salvo de vientos desagradables.
Qué lindo. Incluso si algún evento arrojara una gran cantidad de material en nuestro agujero negro supermasivo local, tendríamos un espectáculo de luces, pero deberíamos sobrevivir.
Sin embargo, no todas las galaxias tienen tanta suerte. Sgr A* es en realidad un peso ligero para galaxias de nuestro tamaño, y muchas galaxias tienen agujeros negros supermasivos que son mucho más grandes; lo suficientemente grandes, dicen los investigadores, como para esterilizar potencialmente una galaxia entera cuando estallan con actividad. Eso me alegra que nuestra bestia local sea de tamaño insuficiente.
Otro artículo, publicado en 2022 en el Astrophysical Journal, analizó los efectos de la radiación ultravioleta en la habitabilidad de una galaxia. Lo que encontraron los autores es interesante: la radiación ultravioleta que fluye desde una galaxia activa podría en realidad promover el crecimiento de ozono protector en la atmósfera de un planeta, suponiendo que haya suficiente oxígeno disponible para producirlo. Entonces, curiosamente, una galaxia activa puede reforzar las condiciones para la vida, al menos en estas circunstancias tan estrechas.
Sin embargo, al igual que los peligros relativamente localizados de las supernovas, la “zona muerta” de la radiación UV de cualquier agujero negro supermasivo todavía estaría limitada en su mayor parte al núcleo galáctico y, por lo tanto, sólo afectaría a un pequeño porcentaje de todas las estrellas. En una galaxia espiral como la nuestra, que tiene un disco plano lleno de polvo opaco que absorbe los rayos UV, los efectos serían esencialmente nulos para un planeta como la Tierra que estuviera incrustado en los suburbios exteriores del disco.
Esto plantea la cuestión de cuán habitable es nuestra galaxia en general. De hecho, esto se ha estudiado, aunque, una vez más, las conclusiones difieren. Un primer intento de esto realizado en 2004 descubrió que existe una “zona galáctica habitable”, análoga a las que rodean las estrellas, en la que es posible que surja vida. Demasiado cerca del centro, hay demasiadas estrellas en explosión desde el principio. (Además, las galaxias más jóvenes tienden a ser más activas). Cuando están demasiado lejos, las estrellas tienden a ser demasiado viejas y carecen de elementos pesados, como el hierro y el carbono, que son necesarios para la vida tal como la conocemos. Este trabajo inicial esbozó una zona habitable galáctica que se extiende entre 22.000 y 30.000 años luz del centro, es decir, esencialmente justo donde nos encontramos. Pero investigaciones posteriores ampliaron esa idea; Un equipo de astrónomos descubrió que la región propicia para la vida de la Vía Láctea se extiende desde casi 7.000 a más de 40.000 años luz, muy adentro del disco extendido de nuestra galaxia.
Aún así, me pregunto (y me preocupa) qué posibilidades futuras nos esperan. Si la enorme galaxia de Andrómeda colisiona con la Vía Láctea, lo que podría ocurrir en unos pocos miles de millones de años, se podría verter mucha materia en Sgr A*, así como en el agujero negro mucho más masivo en el centro de Andrómeda. Esto podría resucitar a ambas como galaxias activas por un corto tiempo. Cualquier planeta a unos pocos miles de años luz del núcleo de cualquiera de ellos podría enfrentarse a un viaje difícil.
De cualquier manera, todo esto es un inquietante recordatorio de que el universo nos tolera pero no necesariamente mantiene un entorno estable para la vida. Si necesitas sentir un escalofrío en la columna vertebral en Halloween, entonces mira el cielo oscuro mientras sales a pedir dulces. Contemple el siniestro brillo de la Vía Láctea y pregúntese cuán acogedora es realmente nuestra galaxia.