La posibilidad de que un fenómeno espacial aniquile la vida en la Tierra

En un evento público sobre los agujeros negros, un miembro de la audiencia expresó profundas preocupaciones y pesadillas recurrentes sobre la posibilidad de muerte a causa de un agujero negro. Aclaré que, evidentemente, una interacción de su cuerpo con un agujero negro significaría malas noticias para su longevidad, pero la posibilidad de que eso suceda es mucho menor que la posibilidad de que conozca a un asesino en serie en una aplicación de citas.

¿Implica esto que podemos ignorar los riesgos existenciales para la vida en la Tierra derivados de los agujeros negros durante toda la historia de la Tierra? Para nada. Hay otras amenazas que implican actividad a distancia.

Cuando una estrella masiva colapsa en un agujero negro, parte de la energía se canaliza en un par de haces estrechamente colimados de intensos rayos gamma que podrían aniquilar la vida en un planeta habitable cercano como la Tierra. La radiación proviene de dos chorros opuestos lanzados por el agujero negro recién formado en el centro de su estrella madre. Los chorros atraviesan la envoltura estelar casi a la velocidad de la luz. Una vez que salen del borde de la estrella hacia el espacio libre, generan una explosión de rayos gamma hacia cualquier observador que esté alineado con su haz. Los estallidos de rayos gamma resultantes son tan brillantes que los observamos desde el borde del Universo. Estas explosiones fueron descubiertas en 1967 por los satélites militares Vela que buscaban explosiones nucleares encubiertas y monitoreaban el cumplimiento por parte de la Unión Soviética del Tratado de Prohibición Parcial de Ensayos Nucleares de 1963.

¿Cuál es la probabilidad de que se produzca una extinción masiva en la Tierra provocada por estos “rayos cósmicos de la muerte”?

En un estudio que escribí con David Sloan y Rafael Batista en 2017, calculamos que la posibilidad de una esterilización completa de la vida en la Tierra por un estallido de rayos gamma es insignificante. Sin embargo, esto y estimaciones anteriores se basaron en las estadísticas conocidas de estallidos de rayos gamma en el cosmos antes de octubre de 2022.

El 9 de octubre de 2022, se observó el estallido de rayos gamma más brillante de todos los tiempos (BOAT) desde una distancia de 2.400 millones de años luz y se denominó GRB 221009A. Las energías individuales de los fotones de BOAT alcanzaron valores superiores a los producidos por el Gran Colisionador de Hadrones del CERN. Un nuevo artículo en preimpresión sugiere que BOAT pertenece a una población potencialmente nueva de estallidos de rayos gamma con chorros estrechos.

Antes de mi carrera matutina, hice un cálculo simple. Hay alrededor de diez millones de galaxias como la Vía Láctea en el volumen asociado a la distancia al BOAT. Esta explosión extremadamente brillante se detectó durante 55 años de seguimiento del cielo con rayos gamma. Esto sugiere que tal evento podría ocurrir en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, e iluminar la Tierra una vez cada 550 millones de años. ¿Cómo de brillante sería un BOAT de la Vía Láctea?

Para encontrar la respuesta, multiplicamos la fluencia de GRB 221009A por el cuadrado de su distancia dividido por la distancia característica de una fuente de la Vía Láctea. Este cálculo da aproximadamente un megajulio por metro cuadrado en rayos gamma. Tal fluencia tendría un impacto devastador sobre la vida en la Tierra, ya que equivale a una bola de fuego nuclear que transporta 30.000 megatones de TNT, mucho más que el arsenal nuclear mundial. En comparación, la energía química total de la capa de ozono en la atmósfera es de solo 300 megatones de TNT. La iluminación de la Tierra por un BOAT de la Vía Láctea también tendría un gran impacto en la química de nitrógeno atmosférico.

Por mucho que esta liberación de energía parezca impresionante, queda eclipsada por los impactos de asteroides en la Tierra. Por ejemplo, el impactador Chicxulub que chocó contra la Tierra hace 66 millones de años lanzó 72 teratones de TNT, unos miles de veces más que un BOAT de la Vía Láctea y 5 mil millones de veces la energía de la bomba atómica lanzada sobre Hiroshima. Durante los 550 millones de años que separan los BOAT de la Vía Láctea, debería haber 8 impactos de asteroides de este tipo.

A aquellos que pierden el sueño pensando en la muerte a causa de un BOAT de la Vía Láctea, les diría: “de hecho, la iluminación de rayos gamma por un BOAT de la Vía Láctea significaría malas noticias para su longevidad, pero la posibilidad de que eso suceda es mucho menor que la posibilidad de que un asteroide te mate”.

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