Al igual que una supernova, una kilonova, el evento astronómico que ocurre cuando dos estrellas de neutrones o una estrella de neutrones y un agujero negro se fusionan a partir de un sistema binario, podría destruir cualquier tipo de vida que estuviera demasiado cerca. ¿A qué distancia sería seguro contemplar esta espectacular fusión de estrellas binarias de neutrones sin ser pulverizado? Una nueva investigación intenta descubrir cómo de lejos deberíamos estar para disfrutar del evento sin consecuencias catastróficas para la Tierra.
Esto es lo que pasaría si dos estrellas de neutrones chocaran cerca de la Tierra
Las kilonovas son acontecimientos muy raros
Los científicos estiman que de los 100.000 millones de estrellas que existen en nuestra galaxia, sólo unas 10 binarias de estrellas de neutrones están destinadas a acabar de esta forma tan dramática, ya que las kilonovas son mucho más raras que las supernovas. A pesar de que sea un suceso bastante poco habitual en el universo y que no hemos detectado ninguna en nuestra propia galaxia, ¿qué pasaría si ocurriera dentro de la Vía Láctea? ¿Qué significaría eso para la vida en la Tierra?
Un grupo de investigadores dirigido por la física Haille Perkins, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (Estados Unidos), ha expuesto el impacto que tendría sobre la Tierra una colisión entre dos estrellas de neutrones en la galaxia y han publicado sus resultados en el servidor de preimpresión arXiv, a la espera de revisión por pares.
Los acontecimientos cataclísmicos suceden en el universo todo el tiempo; la mayoría tienen lugar en galaxias muy lejanas, por lo que no representan un peligro para nosotros. La idea más popular es que una supernova cercana podría acabar con la vida en la Tierra, pero la estrella grande más cercana que podría explotar ‘pronto’ es Betelgeuse que se encuentra a solo 650 años luz de distancia, pero incluso cuando acabe en forma de supernova, lo único que ocurrirá es que se convertirá en una estrella casi tan brillante como la Luna. No habrá daños en la Tierra.
«Las fusiones de estrellas de neutrones binarias (BNS) producen emisiones de alta energía de varias fuentes físicamente diferentes, incluido un estallido de rayos gamma (GRB) y su resplandor, una kilonova y, en tiempos posteriores, un remanente de muchos pársecs de tamaño», escriben los autores. «La radiación ionizante de estas fuentes puede ser peligrosa para la vida en planetas similares a la Tierra cuando se encuentran demasiado cerca».
Impresión artística de una kilonova
El universo es un lugar peligroso
Pero si la Tierra estuviera cerca de una kilonova, todo sería muy diferente para nosotros. Afortunadamente, el estudio muestra que el riesgo de kilonova es mínimo. ¿Cuál sería el radio de amenaza? Los resultados de la investigación sugieren que si la explosión se produjera a 35 años luz de la Tierra, los rayos cósmicos representarían una amenaza colosal. Sin embargo, es necesario estar en el camino directo del estallido de rayos gamma de la kilonova para experimentar estas consecuencias de carácter apocalíptico. Los implacables rayos destruirían la capa de ozono de la Tierra, volviendo a nuestro planeta vulnerable a una exposición prolongada a la radiación, que duraría miles de años, lo que conduciría a una extinción masiva devastadora (siempre en el caso de estar a aproximadamente 35 años luz de la fuente).
«Para los parámetros de referencia de kilonova, encontramos que la emisión de rayos X del resplandor residual puede ser letal hasta aproximadamente 5 por ciento (16 años luz)» y la emisión de rayos gamma fuera del eje puede amenazar un rango de alcance mayor a ~4 pársecs (13 años luz), mientras que la mayor amenaza llega años después de la explosión, debido a los rayos cósmicos acelerados por la explosión de la kilonova, que pueden ser letales a distancias de hasta ~11 pársecs (36 años luz)”.
El artículo también señala que estudios anteriores han concluido que si se tiene la mala suerte de estar cerca del eje de un GRB (brote de rayos gamma), la radiación puede ser letal hasta a 7.000 años luz de distancia para GRB largos.
«Sin embargo, incluso si nunca indujera una extinción masiva, un evento de kilonova cercano sería visible en la Tierra… y permanecería brillante en el cielo durante más de un mes«, apuntan los expertos.
Este dato no solo sirve para nosotros, sino que permitirá a los científicos determinar la probabilidad de que sobreviva vida en mundos alienígenas cercanos a estos eventos devastadores de estrellas que estallan con una poderosa radiación que destruye la atmósfera reinante.
Referencias:
- Draft version October 19, 2023 Typeset using LATEX default style in AASTeX63 Could a Kilonova Kill: a Threat Assessment Haille M. L. Perkins, John Ellis, Brian D. Fields, Dieter H. Hartmann, Zhenghai Liu, Gail C. McLaughlin, Rebecca Surman, and Xilu Wang. arXiv:2310.11627v1 [astro-ph.HE] 17 Oct 2023 https://arxiv.org/pdf/2310.11627.pdf
- Camilletti, A., Chiesa, L., Ricigliano, G., Perego, A., Lippold, L., Padamata, S., Bernuzzi, S., Radice, D., Logoteta, D., & Guercilena, F. (2022). Numerical relativity simulations of the neutron star merger GW190425: Microphysics and mass ratio effects. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. https://doi.org/10.1093/mnras/stac2333.
- Gillanders, J., Smartt, S., Sim, S., Bauswein, A., & Goriely, S. (2022). Modelling the spectra of the kilonova AT2017gfo — I: The photospheric epochs. . https://doi.org/10.1093/mnras/stac1258.
- Jiang, Z., Wang, J., Zhang, F., Li, L., Wang, L., Li, R., Gao, L., Han, Z., & Pan, J. (2020). Simulating kilonovae in the ΛCDM universe. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 498, 926-939. https://doi.org/10.1093/MNRAS/STAA1989.
