La búsqueda de signos de vida inteligente en otros lugares del cosmos ha sido frustrantemente silenciosa. Pero tal vez la razón por la que los extraterrestres no están hablando es porque tuvieron que lidiar con dosis brutalmente altas de radiación. Si hay alguien ahí fuera, pueden estar viviendo en lo profundo de los vastos océanos, por lo que es poco probable que intenten comunicarse con los habitantes de la superficie.
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Un nuevo análisis de la evolución cósmica sugiere que los planetas en el universo primitivo fueron golpeados con ráfagas de radiación de miles a millones de veces más altas de lo que la Tierra jamás haya enfrentado. Eso se debe a que los agujeros negros y la formación de estrellas fueron más vigorosos durante estas épocas, y todo en el universo también estaba mucho más cerca, lo que permitió dosis de radiación más densas que las que enfrentan los planetas en la actualidad.
"Vivimos en un momento de calma en el universo", dice Paul Mason, de la Universidad Estatal de Nuevo México. "El pasado ha sido mucho más violento, especialmente a corto plazo".
Mason trabajó con Peter Biermann, del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Alemania, para comprender cómo la radiación, tanto dentro como fuera de las galaxias, podría afectar la evolución de la vida. Descubrieron que la vida en las superficies de los planetas habría tenido dificultades para establecerse en la primera mitad de la vida del universo de 13.800 millones de años.
Para llegar a su conclusión, la pareja rebobinó el universo en expansión para comprender mejor el impacto que los vecindarios galácticos más densos del pasado podrían haber tenido entre sí. También examinaron el papel que el campo magnético de la Vía Láctea pudo haber jugado en la vida de nuestra galaxia. Mason presentó los resultados a principios de este mes en la 227ª reunión de la American Astronomical Society en Kissimmee, Florida.
Algunas de las regiones más peligrosas para la vida en todas las épocas son aquellas con formación estelar frecuente, como el centro de una galaxia. Eso es porque donde nacen las estrellas, también mueren. Cuando esas muertes se producen como supernovas violentas, los planetas cercanos pueden ser bañados con radiación o despojados de sus atmósferas protectoras, exponiendo la vida de la superficie a aún más radiación de las estrellas y otras fuentes cósmicas.
La formación de estrellas es un problema continuo en las galaxias, pero según Mason, tanto los nacimientos de estrellas como sus muertes explosivas ocurrieron más rápidamente en los primeros años de la Vía Láctea.
"A lo largo de la historia de la galaxia, vemos que se produjo mucha formación de estrellas, principalmente en el pasado", dice Mason.
Los centros galácticos también son malos vecinos porque la mayoría de ellos contienen agujeros negros supermasivos. Estos agujeros negros a menudo se alimentan activamente, lo que arroja radiación dañina hacia los planetas cercanos. Si bien el agujero negro central de la Vía Láctea no está activo hoy, Mason dice que hay una buena posibilidad de que lo fuera en el pasado.
Incluso entonces, las afueras de las galaxias, donde la formación de estrellas es tranquila y no residen agujeros negros supermasivos, pueden no haber sido tan seguros como se pensaba. La Vía Láctea y otras galaxias tienen campos magnéticos débiles propios. Y según el físico Glennys Farrar de la Universidad de Nueva York, aunque la fuente principal del campo magnético de la Vía Láctea sigue siendo un misterio, sus efectos pueden ser útiles y perjudiciales para la evolución de la vida.
Por ejemplo, las partículas cargadas de supernovas y agujeros negros supermasivos pueden interactuar con el campo magnético galáctico, que luego distribuiría los rayos dañinos. Los rayos cósmicos pueden sobrevivir en el campo durante 10 millones de años, agrega Mason, dándoles suficiente tiempo para infiltrarse en los bordes exteriores de una galaxia.
"Podría estar lejos del centro y aún verse afectado por lo que sucede en el centro", dice Mason. En general, los niveles de radiación en la primera mitad de la vida del universo podrían ser mil veces más altos en sus galaxias, pero los picos de los centros galácticos a medida que se alimentan los agujeros negros centrales podrían alcanzar hasta 10 millones de veces más, proporcionando una dramática aumento que podría ser malo para la vida en la superficie.
"Para cualquier galaxia particular en el universo, los estallidos de su propio centro galáctico probablemente serían las fuentes más dañinas de los rayos cósmicos", dice Mason.
Si la vida evolucionara debajo de un océano o bajo tierra, podría protegerse de parte o de toda la radiación. Sin embargo, Mason señala que el camino hacia sociedades complejas en la Tierra requería que la vida se moviera de los mares a la tierra. Es posible que existan sociedades alienígenas debajo de los océanos de otros planetas, aunque encontrar signos de ellas con la tecnología actual sería extremadamente difícil.
Un indicio de buenas noticias proviene de cúmulos globulares, grupos de estrellas unidas gravitacionalmente que orbitan galaxias. La Vía Láctea tiene más de 150 de estos satélites, mientras que las galaxias más grandes pueden contener cientos o incluso miles.
El telescopio espacial Hubble capturó esta imagen si el cúmulo globular 47 Tucanae, 16.700 años luz de distancia. (NASA, ESA y Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration) Las estrellas en estos grupos tienden a formarse aproximadamente al mismo tiempo, en un puñado de generaciones. Aquellos que explotan en supernovas mueren bastante rápido, dejando atrás a sus hermanos de larga vida que tienen mucho tiempo para construir planetas que estarían libres de baños de radiación constantes.
Varias investigaciones han considerado los cúmulos globulares como barrios potenciales para la vida. Mientras que algunos científicos sugieren que las estrellas en estos cúmulos carecerían del material necesario para construir planetas, otros investigadores señalan algunos de los diversos planetas encontrados hasta ahora por el telescopio espacial Kepler de la NASA, que se formó a pesar de la escasez de estos materiales en sus estrellas anfitrionas.
Además de la radiación reducida de las supernovas, la alta densidad estelar en los cúmulos globulares significa que la mayoría de las estrellas tienen vecinos que se encuentran mucho más cerca que nuestro sol relativamente aislado, lo que permite mayores posibilidades de comunicación y viaje interestelar.
Basado en la tasa de expansión cósmica, Mason sugiere que el universo habría alcanzado un estado más favorable para la vida no más de 7 a 9 mil millones de años después del Big Bang. A partir de ese momento, podría haber "focos de habitabilidad", zonas amigables con la vida que podrían evitar las fuentes locales de radiación cósmica.
En busca de esos bolsillos, los cúmulos globulares pueden ser incluso mejores lugares para escanear que las galaxias, dice Mason: "Los cúmulos globulares tienen una ventaja, con algunas advertencias".
Sin embargo, incluso estos grupos pueden no escapar completamente del riesgo de radiación. A medida que orbitan sus galaxias principales, pueden pasar cerca o incluso a través del plano galáctico. Incluso este breve encuentro podría exponer los planetas en los grupos a espigas periódicas en rayos cósmicos. También interactuarían, al menos brevemente, con el campo magnético de su galaxia madre, lo que significa que podrían estar expuestos a cualquier radiación atrapada en su interior.
Los rayos cósmicos de alta energía de los centros de otras galaxias, así como las enigmáticas explosiones de rayos gamma, también podrían chamuscar planetas dentro de los cúmulos globulares. Este hubiera sido un problema más importante en el pasado, porque las galaxias una vez estuvieron mucho más juntas que hoy, lo que hace que los encuentros con otras galaxias sean aún más frecuentes.
Estos eventos de radiación extragaláctica serían más raros pero mucho más poderosos. Según Jeremy Webb, un becario postdoctoral en la Universidad de Indiana, los cúmulos globulares carecen de campos magnéticos propios. Esto significa que no tienen escudo incluso contra los rayos cósmicos menos peligrosos emitidos por sus vecinos. Y aunque el campo magnético de la galaxia compañera del cúmulo podría ayudar a desviar algunos de los rayos más débiles, Mason dice que los más fuertes aún podrían penetrar.
"No hay lugar para esconderse", dice Mason. "Incluso en un cúmulo globular, no puedes esconderte de esos".
