La radiación que emiten los agujeros negros supermasivos activos (AGN por sus siglas en inglés) puede tener un efecto paradójicamente beneficioso para la vida en sus galaxias.
En un sorprendente estudio reciente publicado en The Astrophysical Journal, investigadores del Dartmouth College y la Universidad de Exeter descubrieron que los beneficios -o los perjuicios- dependen de la proximidad del planeta a la fuente de radiación y de si la vida ya se ha establecido.
“Una vez que la vida existe y ha oxigenado la atmósfera, la radiación se vuelve menos devastadora e incluso podría ser beneficiosa”, afirma en un comunicado Kendall Sippy, autor principal del estudio e investigador de Darmouth. “Una vez superado ese puente, el planeta se vuelve más resistente a la radiación UV y está protegido de posibles extinciones”.
Los investigadores simularon los efectos de la radiación de los AGN no solo en la Tierra, sino también en planetas similares a ella con composición atmosférica variable. Descubrieron que, si ya había oxígeno presente, la radiación desencadenaría reacciones químicas, provocando el crecimiento de la capa de ozono protectora del planeta. Cuanto más oxigenada esté la atmósfera, mayor será el efecto.
La luz de alta energía reacciona fácilmente con el oxígeno, dividiendo la molécula en átomos individuales que se recombinan para formar ozono (O3). A medida que el O3 se acumula en la atmósfera superior, desvía hacia el espacio una radiación cada vez más peligrosa. La Tierra debe su clima favorable a un proceso similar que ocurrió hace unos dos mil millones de años con los primeros microbios productores de oxígeno.
La radiación solar ayudó a la vida incipiente de la Tierra a oxigenar y añadir ozono a la atmósfera. A medida que la capa protectora de ozono de nuestro planeta se engrosó, permitió que la vida prosperara, produciendo más oxígeno y, aún más, ozono. Según la hipótesis de Gaia, estos beneficiosos ciclos de retroalimentación permitieron el surgimiento de la vida compleja.
“Si la vida puede oxigenar rápidamente la atmósfera de un planeta, el ozono puede ayudar a regularla para favorecer las condiciones que la vida necesita para crecer”, afirma el coautor del estudio, Jake Eager-Nash, quien actualmente realiza un posdoctorado en la Universidad de Victoria. “Sin un mecanismo de retroalimentación que regule el clima, la vida podría extinguirse rápidamente”.
¿QUÉ PASARÍA EN LA TIERRA?
La Tierra, en la vida real, no está lo suficientemente cerca de su agujero negro residente, Sagitario A, como para sentir sus efectos, incluso en modo AGN. Pero los investigadores querían ver qué podría suceder si la Tierra estuviera mucho más cerca de un hipotético AGN y, por lo tanto, expuesta a una radiación miles de millones de veces mayor.
Al recrear la atmósfera terrestre sin oxígeno en el Arcaico, descubrieron que la radiación prácticamente impediría el desarrollo de la vida. Pero a medida que los niveles de oxígeno aumentaran, acercándose a los niveles actuales, la capa de ozono de la Tierra crecería y protegería el suelo de la radiación peligrosa.
“Con los niveles de oxígeno actuales, esto tardaría unos días, lo que, con suerte, significaría que la vida podría sobrevivir”, afirma Eager-Nash. “Nos sorprendió la rapidez con la que responderían los niveles de ozono”.
Al analizar lo que podría ocurrir en un planeta similar a la Tierra en una galaxia más antigua, con estrellas agrupadas más cerca de su AGN, descubrieron un panorama muy diferente. En una galaxia “reliquia de pepita roja” como NGC 1277, los efectos serían letales. Las estrellas en galaxias más masivas con forma elíptica, como Messier-87 o nuestra Vía Láctea espiral, están más dispersas y, por lo tanto, más alejadas de la peligrosa radiación de un AGN.
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