¿Las explosiones de rayos gamma causarán extinciones masivas en la Tierra?

Los GRB son ráfagas cortas e intensas de radiación electromagnética de alta frecuencia. Estas explosiones emiten tanta energía como el sol a lo largo de su vida útil de 10 mil millones de años a intervalos que van desde milisegundos hasta minutos. Los científicos creen que los estallidos de rayos gamma pueden ser causados ​​por explosiones estelares gigantes conocidas como hipernovas, o por colisiones entre pares de estrellas de neutrones.

Si un GRB explotara en la Vía Láctea, podría causar estragos inmensos si apuntara directamente a Terra, incluso desde una distancia de miles de años luz. Sin embargo, los rayos gamma no penetran la atmósfera de la Tierra lo suficiente como para quemar o causar caos, dañarían químicamente la atmósfera, destruyendo la capa de ozono que protege al planeta de dos dañinos rayos ultravioleta, causando también extinciones masivas. También es posible que los GRB emitan rayos cósmicos, que son partículas de alta energía que pueden crear una experiencia similar a una explosión nuclear para aquellos en el lado de la Tierra que reciben la emisión de rayos gamma, causando daños por radiación.

Para ver qué amenaza podrían representar los estallidos de rayos gamma para Terra, los investigadores estudiarán la probabilidad de que los GRB causen daños al planeta pasado.

Los estallidos de rayos gamma se dividen tradicionalmente en dos grupos, largos y cortos, dependiendo de si duran más o menos de 2 segundos. Los GRB largos están asociados con la muerte de estrellas masivas, mientras que los GRB cortos probablemente sean causados ​​por fusiones de estrellas de neutrones.

La mayoría de los GRB largos ocurren en galaxias muy diferentes a la Vía Láctea, galaxias que contienen bajas cantidades de metales (en astrofísica, el metal se refiere a cualquier elemento más pesado que el helio). Cualquier explosión de largo alcance en la Vía Láctea probablemente se limitará a las regiones de la galaxia que contienen bajas cantidades de metales, dijeron los investigadores.

Los científicos descubrirán que el riesgo de una explosión radiactiva de largo alcance que provoque extinciones masivas en la Tierra fue del 50 % en los últimos 500 000 años, del 60 % en los últimos 1 000 000 de años y de más del 90 % en los últimos 5000 millones de años. . A modo de comparación, el sistema solar tiene unos 4.600 millones de años.

Los estallidos cortos de rayos gamma ocurren unas cinco veces más que los largos. No entanto, una vez que estas grietas cortas sean más exitosas, los investigadores descubrirán que estos eventos mortales son insignificantes en la Tierra. También calcularon que los estallidos de rayos gamma de galaxias fuera de la Vía Láctea probablemente no representen una amenaza para la Tierra.

Estos resultados sugieren que un estallido de rayos gamma cercano puede haber causado una de las cinco extinciones masivas más grandes de la Tierra, como la extinción del Ordovícico que ocurrió hace 440.000 años. La extinción del Ordovícico fue los dos primeros eventos de extinción de los llamados cinco principales y muchos la consideran el segundo mayor.

Los científicos también investigarán qué pueden representar los estallidos de rayos gamma para la vida en otras partes de la Vía Láctea. La densidad de estrellas aumenta hacia el centro de la galaxia, lo que significa que los mundos enfrentan un mayor riesgo de estallidos de rayos gamma. Los mundos en una región a unos 6500 años luz alrededor del núcleo de la Vía Láctea, donde reside el 25 % de las estrellas de la galaxia, tendrán más del 95 % de posibilidades de ser golpeados por un GRB en los últimos miles de millones de años. Los investigadores sugieren que la vida tal como se conoce en la Tierra solo podría sobrevivir con certeza en las afueras de la Vía Láctea, a más de 32.600 años luz del núcleo galáctico.

Los investigadores también analizarán el peligro de los estallidos de rayos gamma que podrían representar el universo en su conjunto. Sugieren que debido a los estallidos de rayos gamma, la vida tal como se conoce en la Tierra puede desarrollarse con seguridad en solo el 10% de las galaxias. También sugieren que este tipo de vida solo podría haberse desarrollado en los últimos 5 mil millones de años. Antes, las galaxias eran más pequeñas, por lo que los estallidos de rayos gamma siempre eran suficientes para provocar la extinción masiva de todos los planetas que potencialmente albergaban vida.

«Esta podría ser una explicación, o al menos una explicación parcial, de lo que se llama la paradoja de Fermi o el ‘Gran Silencio'», dijo el autor del estudio Tsvi Piran, físico de la Universidad Hebrea de Jerusalén. . “¿Por qué no hemos encontrado ninguna civilización avanzada todavía? La Vía Láctea es mucho más antigua que el sistema solar y no hubo suficiente tiempo y espacio, o la cantidad de sistemas planetarios con condiciones similares a las de la Tierra es enorme, o el desarrollo de la vida en otro lugar de la galaxia. Entonces, ¿por qué no hemos encontrado ninguna civilización avanzada todavía? «

En respuesta a la paradoja de Fermi, podría ser que los estallidos de rayos gamma hayan llegado a muchos planetas, lo que posiblemente podría albergar vida. Una crítica más seria a estas estimaciones «y que nos dirigimos hacia la vida tal como la conocemos en la Tierra», dice Piran et al. ciencias vivas. «Puedes imaginar muchas formas de vida diferentes que son resistentes a la radiación relevante».

El trabajo de Piran y su colega Raúl Jiménez ha sido publicado en Cartas de exploración física.

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