Nuestra galaxia tiene Sagitario A* en su centro, un agujero negro que tiene 4,2 millones de veces la masa de nuestro Sol. Afortunadamente, no absorbe mucha materia y por eso no es una fuente de radiación y partículas de alta energía. Pero la mayoría de las galaxias pasan por etapas activas. La radiación emitida puede extenderse de 3.000 a 5.000 años luz a su alrededor. Lo que queremos saber es, ¿Cuando eso sucede, qué pasa con los planetas que albergan vida en una galaxia.
Los astrónomos han sabido desde la década de 1990 que los planetas existen alrededor de los púlsares. Es una hipótesis razonable que los planetas también puedan existir alrededor de los agujeros negros, que tienen un impacto más débil en su entorno local que las estrellas de neutrones en rotación. En 2019, el astrofísico de Harvard Avi Loeb y Jeremy Schnittman de la NASA propusieron que podrían existir planetas habitados alrededor de los agujeros negros albergados en el centro de la mayoría de las galaxias. Dichos planetas son similares al planeta ficticio del mundo acuático Miller, el planeta más cercano en el sistema estelar que orbita el agujero negro supermasivo, llamado Gargantúa en la película Interestelar.
Interpretación de un artista de Sagitario A*,
el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia
Partículas de alta energía y vientos al 10 % de la velocidad de la luz
Un nuevo artículo del astrobiólogo Manasvi Lingam y el astrofísico Eric Perlman del Instituto de Tecnología de Florida, junto con investigadores de la Universidad de Roma, la Universidad de Maryland y el Centro de Vuelo Espacial Goddard, examina la radiación y los vientos que emanan de la actividad de los agujeros negros y cómo pueden ejercer efectos en los planetas cercanos. El estudio se centra en dos mecanismos clave: cómo los vientos de los agujeros negros pueden calentar las atmósferas e impulsar el escape atmosférico, y cómo pueden estimular la formación de óxidos de nitrógeno y, por lo tanto, provocar el agotamiento del ozono.
“La mayoría de las galaxias tienen agujeros negros en sus núcleos”, escribió Perlman. “Nuestra galaxia tiene Sagitario A*, que tiene 4,2 millones de veces la masa de nuestro Sol. Afortunadamente, absorbe muy poca materia y no es una fuente de radiación y partículas de alta energía”, explicó. “Pero la mayoría de las galaxias pasan por etapas activas. Lo que queríamos saber era, ¿qué pasó con los planetas que albergan vida en una galaxia cuando eso sucede?”
Para estudiar cómo los agujeros negros pueden afectar la atmósfera de un planeta, el equipo desarrolló modelos matemáticos para estimar la distancia máxima hasta la cual estos efectos se vuelven significativos para los planetas similares a la Tierra en la Vía Láctea. Esto demostró que este impacto puede extenderse aproximadamente más de 3.000 años luz. En el caso de los cuásares que albergan agujeros negros supermasivos más grandes, la investigación encontró que tales efectos podrían influir en la galaxia anfitriona del agujero negro en su conjunto.
«Resulta que cuando tienes un agujero negro supermasivo que está activo, no solo produce radiación, sino que también produce muchas partículas de alta energía que son alimentadas por el agujero negro», dijo el astrobiólogo del Instituto de Tecnología de Florida, Mansavi Lingam. “Es fácil visualizarlo como un viento rápido, como un huracán extremadamente amplificado. Tienes este viento de partículas de alta energía que emana de la vecindad del agujero negro al 10% de la velocidad de la luz, más de mil veces más rápido que cualquier nave espacial actual”.
No amigable con la biología – Agujero Negro “indigesto”
La radiación que emiten los agujeros negros es esencialmente partículas de luz conocidas como fotones. Pero si los agujeros negros son conocidos principalmente porque nada escapa de ellos, ¿por qué se emite esta luz al igual que las partículas de alta energía en el viento? Lo que sucede es que hay mucho gas que rodea al agujero negro durante su fase activa. El agujero negro comienza a consumir parte de ese gas. Pero no se lo come de una manera totalmente eficiente: a medida que el agujero negro consume más y más gas, el gas cae hacia el agujero negro.
Mientras cae hacia el interior del agujero negro, se calienta. Al igual que cuando te frotas las manos y la fricción genera calor, la fricción experimentada por el gas que se mueve en espiral hacia el interior del agujero negro hace que se caliente y finalmente libere energía en forma de fotones.
“Piense en ello como una forma de indigestión interestelar”, dijo Lingam.
Zona de impacto: 3.000, quizás 5.000 años luz
“Esta radiación puede bombardear las atmósferas”, dijo. “Puede llevar a que esas atmósferas se erosionen. Puede suministrar mucha radiación UV, puede ser perjudicial para la biología, etc. Algunas de las mismas ramificaciones se aplican también a los vientos de alta velocidad del agujero negro. Estos fueron algunos de los muchos efectos que analizamos”.
Todavía queda mucho por investigar sobre el viento en los agujeros negros. Lingam señaló que el modelo considera la expansión uniforme del viento en todo el espacio, mientras que el trabajo futuro necesitaría examinar la emisión de radiación y vientos en forma de chorros, que espera investigar con Perlman y sus colegas italianos.
La Tierra está a 26.000 años luz del centro de la Vía Láctea
Para aquellos que están preocupados por la radiación y los vientos del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea que afecten a la Tierra, no hay razón para preocuparse.
“Lo bueno que aprendimos durante el curso de este trabajo es que muchos de estos efectos se extienden hasta 3.000 años luz, quizás 5.000 años luz, en algunos casos extremos”, dijo Lingam. “Pero afortunadamente la Tierra se encuentra a 26.000 años luz del centro de la Vía Láctea, por lo que está cómodamente fuera de esa zona de influencia, si podemos llamarla así, de la actividad del agujero negro. Por lo tanto, podríamos considerarnos afortunados de habitar esta región relativamente pacífica de nuestra galaxia”.
La última palabra
«Nuestra investigación indica que los planetas muy próximos a los agujeros negros supermasivos activos recibirían dosis excepcionalmente altas de radiación ultravioleta y partículas de alta energía», dijo Manasvi Lingam, «ambos plantearían muchos obstáculos para la habitabilidad, como la erosión atmosférica», agotamiento de la capa de ozono, daños biológicos y mucho más”.
«Quizás el escenario más probable para la ‘vida’ cerca de una estrella de neutrones o un agujero negro implica la colonización… por misiones robóticas de una civilización alrededor de otra estrella cercana», dijo el astrónomo James Cordes de la Universidad de Cornell en 2021. El enfoque de investigación de Cordes incluye estrellas de neutrones, púlsares y la búsqueda de inteligencia extraterrestre. “Tal misión”, señala, “sería muy costosa y podría no estar justificada dado el poder de la teledetección. Sin embargo, una civilización antigua pero avanzada podría permitirse ese lujo”.
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Maxwell Moe , astrofísico, NASA Einstein Fellow, Universidad de Arizona a través de Manasvi Lingam , Eric Perlman , Florida Institute of Technology y Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y Daily Galaxy.
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