Los astrónomos suelen extraer la luz de las estrellas para obtener información. Los parpadeos en la luz que llega a la Tierra regularmente revelan nuevas viñetas de sistemas distantes, como una atmósfera alienígena bochornosa, una protuberancia estelar pulsante y una estrella muerta comiendo un mundo de hielo.
Pero los rayos solares extraños no son el único tipo de mensajero interestelar. Al menos dos objetos similares a cometas han llegado a nuestro sistema solar y núcleos desnudos de átomos llueve sobre nuestras cabezas diariamente en forma de rayos cósmicos. Ahora, en una preimpresión aún no revisada por pares, dos investigadores proponen que los signos de otra conexión cósmica podrían no detectarse en laboratorios y museos de todo el mundo. Las estrellas en explosión podrían, de acuerdo con sus resultados, haber expulsado explosiones de partículas de polvo que se dispararon a través de la Vía Láctea, y finalmente se enterraron en las rocas lunares. Si tienen razón, un examen cuidadoso de las rocas en la luna o de aquellas que los astronautas del Apolo trajeron a la Tierra podría conducir a una comprensión más profunda de cómo viven y mueren las estrellas.
"No esperábamos que saliera nada de este cálculo inicial", dice Amir Siraj, coautor y estudiante de la Universidad de Harvard. "Y terminamos descubriendo que esto en realidad puede ser posible".
Siraj ha estado pensando mucho sobre las conexiones físicas entre la Tierra y el medio ambiente cósmico recientemente. Esta primavera él y su colaborador Avi Loeb, astrofísico de Harvard, publicó preimpresiones que sugieren que un meteorito interestelar puede haber golpeado nuestro planeta en 2014 y que los granos de polvo interestelar podría estar iluminando el cielo nocturno.
En su artículo más reciente, que han enviado a Las cartas del diario astrofísico
Cuando ciertos tipos de estrellas se quedan sin combustible, experimentan explosiones violentas conocidas como supernovas. La explosión expulsa material directamente, pero modelar ese caos es complicado. Siraj y Loeb se centraron en el hecho de que las supernovas pueden brillar con el brillo de 100 millones de soles. Cuando ese reflector se enciende, expulsa el polvo que rodea la estrella hacia el espacio.
"Las supernovas son algunos de los eventos cósmicos más extremos", dice Siraj. Pueden acelerar los granos de polvo hasta un uno por ciento de la velocidad de la luz, que es 100 veces más rápido que un cohete convencional ".
Sin embargo, no cualquier supernova podría empujar el polvo hasta la Tierra. El polvo que se mueve lentamente no llegaría lejos, chocando contra otras partículas y deteniéndose rápidamente. Y los granos de polvo más rápidos se autodestruirían, frotándose contra partículas vecinas como calcetines de lana en una alfombra borrosa hasta que se golpearan estáticamente en pedazos. Según los investigadores, solo las explosiones estelares dentro de unos 800 años luz de la Tierra (aproximadamente el 1 por ciento del ancho de la Vía Láctea) deberían poder enviar polvo con el rango de velocidades adecuado para alcanzar nuestro sistema solar.
Tal supernova debería tener lugar una vez cada cien mil años, salpicando nuestro sistema solar con innumerables motas de polvo. Cualquier partícula que llegue a la Tierra seguramente se quemaría en la atmósfera, pero las que chocan contra la luna podrían sobrevivir, no en el polvo lunar, que se agita durante los eones, sino en rocas superficiales expuestas directamente al espacio.
Específicamente, la pareja propone buscar agujeros profundos y estrechos perforados en las rocas lunares por las partículas de polvo entrantes. Las rocas lunares muestran marcas poco profundas de micrometeoritos en sus superficies, y los investigadores han detectado rayas atómicas que dejan los rayos cósmicos. Los tubos especulativos perforados por la metralla de supernova caerían en algún punto intermedio, dice Siraj.
Los astrofísicos no son los primeros en buscar conexiones materiales entre las estrellas en explosión y el sistema Tierra-Luna. En 2008, los investigadores sugirieron que una capa de átomos de hierro de dos millones de años de antigüedad en el fondo marino originado en una supernova. Un grupo en 2015 analizó rápidamente las partículas de polvo en movimiento que podrían llegar a la luna, y supuso que lo harían vaporizar al impactar.
Según los investigadores, el hecho de que las motas de polvo energético puedan excavar en las rocas es probablemente una idea nueva. Ian Crawford, un investigador lunar del University College London, pero advierte que el proceso de revisión por pares puede cambiar las conclusiones de Siraj y Loeb. En particular, dijo, tendrán que explicar por qué las partículas no se romperían necesariamente cuando colisionan con rocas lunares a siete millones de millas por hora.
Siraj está de acuerdo en que esta suposición es una de las incertidumbres clave de la idea, pero sugiere que podría valer la pena examinar algunos de los lances de Apollo independientemente. Él estima que cualquier parche de roca del tamaño de una moneda de diez centavos debe presentar un puñado de senderos de polvo, por lo que un estudio de bajo costo de algunas rocas podría descubrir algo de cualquier manera. Si dicha búsqueda se vacía, ese resultado le diría a los investigadores algo sobre partículas de polvo rápidas, erosión lunar o tasas supuestas de supernova.
Y si los investigadores encuentran rastros de polvo interestelar, podrían usarlos para identificar una serie de propiedades de supernova inciertas. Las rocas Apolo constituyen una muestra limitada y desordenada, pero en futuras misiones lunares, los científicos podrían examinar rocas vírgenes en busca de tales signos. Contar el número de agujeros de polvo permitiría a los investigadores estimar el brillo de una explosión en particular, por ejemplo. O, muchos agujeros que miran en la misma dirección podrían incluso insinuar de dónde vinieron en la Vía Láctea, especula Siraj.
"Sería muy emocionante", dice, "porque nos permitiría explorar la historia de las supernovas cercanas de una manera que simplemente no podríamos de otra manera".