En el centro de nuestra galaxia reside el bulbo galáctico, una región densamente poblada de estrellas, polvo y gas. Dentro de esta estructura masiva, que se extiende por miles de años luz, se estima que hay 10 mil millones de estrellas, la mayoría de las cuales son viejas estrellas gigantes rojas. Debido a esta densidad, Los astrónomos se han preguntado a menudo si una protuberancia galáctica es un lugar probable para encontrar estrellas con planetas habitables orbitando alrededor de ellas.

Esencialmente, las estrellas que están muy juntas tienen más probabilidades de experimentar encuentros cercanos con otras estrellas, lo que puede ser catastrófico para los planetas que los orbitan. Según un nuevo estudio del Cool Worlds Lab de la Universidad de Columbia, la mayoría de las estrellas en el bulbo experimentarán docenas de encuentros cercanos en el transcurso de mil millones de años, lo que podría tener implicaciones significativas para la habitabilidad a largo plazo en esta región.

El estudio, en prepublicación y configurado para aparecer en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , fue dirigido por Moiya McTier, un becario de investigación de posgrado de la NSF en la Universidad de Columbia y miembro de Cool Worlds Lab. A ella se unieron el profesor David Kipping (fundador de Cool Worlds Labs) y Kathryn Johnston, presidente de Astronomía en Columbia y miembro del Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron.

Para hacerlo mas simple, Los encuentros cercanos estelares son relativamente comunes en nuestra galaxia, ocurre una vez cada 50, 000 años más o menos. Mientras las estrellas del disco galáctico orbitan alrededor del centro de la Vía Láctea, sus caminos individuales hacen que ocasionalmente se acerquen unos a otros. La última vez que nuestro sistema solar experimentó un encuentro estelar cercano fue aproximadamente en 70, Hace 000 años.

En este momento, el sistema binario conocido como la estrella de Scholtz (WISE 0720-0846) pasó alrededor de 52, 000 unidades astronómicas (0,25 parsecs; 0,82 años luz) del sol, perturbando la Nube de Oort y las órbitas de cometas y asteroides en el sistema solar. Esta no fue la primera vez que la estrella de Scholz pasó cerca de nuestro sistema solar, aproximadamente 80, 000 años atrás, pasó dentro de ~ 66, 000-70, 000 AU del sol.

En la mayor parte, Estos encuentros han provocado que cometas y asteroides de largo período sean expulsados ​​de la Nube de Oort, algunos de los cuales chocaron con la Tierra y provocaron eventos de nivel de extinción. Sin embargo, encuentros estelares pueden acercarse mucho más (tan cerca como ~ 20, 000 UA) y tienen un efecto perjudicial en los sistemas planetarios. Esto incluye la posibilidad de que los planetas sean arrancados de sus estrellas o que sus órbitas se desestabilicen.

Como McTier explicó a Universo hoy por correo electrónico:"Los encuentros estelares cercanos pueden tener consecuencias peligrosas para los planetas, pero los resultados exactos dependen de muchos factores:la proporción de masa de las dos estrellas involucradas, qué tan rápido se mueven, el ángulo de aproximación, y por supuesto, la distancia de encuentro. Pero en general, estos encuentros cercanos pueden potencialmente arrancar a los planetas de sus estrellas anfitrionas o desestabilizar sus órbitas de modo que sean expulsados ​​del sistema muchos años después de su vuelo. Ambos harían un planeta inhabitable de acuerdo con los criterios más comunes ".

En un estudio anterior que apareció en MNRAS el año pasado, un equipo de astrónomos suecos descubrió que las estrellas similares al sol en cúmulos abiertos tienen un 25% de posibilidades de perder sus planetas exteriores en un sobrevuelo cercano. Dos estudios similares que también se publicaron el año pasado (ambos dirigidos por astrónomos del Observatorio de Leiden en los Países Bajos) encontraron que el 14% de los planetas en densos cúmulos estelares se perderán de sus estrellas dentro de los diez millones de años de formación.

Naturalmente, esto plantea la pregunta de qué ocurriría en el bulbo galáctico, donde las densidades estelares son mucho más altas que en el disco de la Vía Láctea. Para calcular la velocidad a la que ocurren encuentros cercanos en el bulbo, Moiya y su equipo simularon las órbitas de los millones de estrellas que residen allí. Luego utilizaron el perfil de densidad analítica para la posición de cada estrella para estimar el número de sobrevuelos que ocurren.

Como indicó McTier, fue un proceso que llevó mucho tiempo y que condujo a algunos hallazgos interesantes:"Descubrimos que el 80% de las estrellas protuberantes deberían estar a 1000 UA de otra estrella cada mil millones de años. La mitad de las estrellas tienen docenas de encuentros de este tipo en el mismo período de tiempo. la tasa de encuentro disminuye cuando se consideran los vuelos más cercanos, pero los encuentros dentro de las 100 AU siguen siendo bastante comunes ".

Más allá de un mayor riesgo de encuentros cercanos estelares, los planetas ubicados alrededor de estrellas en el bulbo galáctico también tienen un mayor riesgo de "eventos energéticos esterilizantes". Estos ocurren cuando las estrellas en cúmulos muy compactos sufren un colapso gravitacional y explotan en una supernova. lo que da como resultado que los sistemas estelares cercanos (y sus planetas) sean golpeados por los estallidos de rayos gamma resultantes (GRB) y la liberación de elementos pesados ​​(y radiactivos).

Durante los últimos 11 millones de años, las supernovas que han tenido lugar en el espacio cercano a la Tierra se han relacionado con períodos repentinos de calentamiento global en la Tierra, el agotamiento de la capa de ozono, y la superficie queda expuesta a niveles dañinos de radiación solar y cósmica como resultado. Para las estrellas que están agrupadas más juntas, las supernovas tendrían un impacto mucho mayor, ya que sucederían más a menudo y más cerca.

No es de extrañar que los astrónomos crean que las galaxias como la nuestra también tienen "zonas habitables, "que residen entre la protuberancia galáctica y los brazos espirales. Mientras que la protuberancia es un lugar peligroso para la vida debido al mayor riesgo de encuentros cercanos y radiación, los brazos espirales presentan un riesgo elevado debido a las mayores tasas de formación de estrellas.

Aparte de la naturaleza rigurosa de su estudio, McTier indicó que también es importante porque ofrece una confirmación adicional para esta teoría. "Nuestros resultados son novedosos porque adoptamos un nuevo enfoque dinámico para comprender la habitabilidad galáctica, pero en realidad acabamos de confirmar lo que los astrónomos ya sabían:es probable que el bulto no sea un lugar estable para la vida, " ella dijo.

Estudios como este también podrían tener un impacto significativo en la búsqueda de exoplanetas habitables, sin mencionar la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI). Sabiendo que es más probable que la vida surja y evolucione dentro de la zona habitable galáctica (GHZ), la parte del disco ubicada entre el núcleo y la periferia, los científicos pueden limitar sus esfuerzos de búsqueda y aumentar las probabilidades de encontrar vida.