En distintos puntos de la Vía Láctea, los telescopios más avanzados están detectando potentes emisiones de rayos gamma, una forma extrema de radiación que indica la presencia de procesos cósmicos violentos. Muchas de estas fuentes se encuentran entre las más energéticas jamás observadas y, hasta ahora, su origen había sido un verdadero enigma para la astrofísica.
Un nuevo estudio liderado por investigadores de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) ofrece una posible respuesta a este misterio. El trabajo fue realizado por Leandro Abaroa y Gustavo E. Romero, del Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR, UNLP- CONICET–CICPBA), en colaboración con Valentí Bosch-Ramon, de la Universidad de Barcelona. Este trabajo propone un escenario innovador para explicar cómo se generan estas emisiones de altísima energía.
Nueva teoría sobre microcuásares y rayos gamma
Los científicos de la UNLP sugieren que la clave podría residir en los remanentes de antiguos microcuásares: sistemas binarios compuestos por una estrella y un objeto compacto (ya sea un agujero negro o una estrella de neutrones) que, cuando están activos, expulsan chorros de materia a velocidades cercanas a la luz. Según el nuevo modelo, incluso después de "apagarse", estos sistemas dejarían tras de sí enormes burbujas cargadas con partículas extremadamente energéticas capaces de seguir produciendo rayos gamma durante cientos de miles de años.
El estudio, recientemente aceptado para su publicación como Letter en la revista internacional Astronomy & Astrophysics, que además fue portada del número correspondiente, sugiere que estos “microcuásares fósiles” podrían ser responsables de varias fuentes de rayos gamma actualmente sin explicación.
Un acelerador cósmico persistente
Cuando un microcuásar está activo, sus jets colisionan con el medio interestelar formando una gran burbuja caliente conocida como cocoon. En este entorno se acumulan partículas aceleradas a energías extremadamente altas. La investigación revela que, incluso muchos años después del cese de actividad del sistema, ese cocoon puede seguir funcionando como un reservorio de rayos cósmicos: partículas atrapadas que lentamente comienzan a escapar hacia el exterior.
Los autores destacan que estos restos —denominados remanentes de microcuásares— pueden conservar partículas con energías que alcanzan hasta diez mil billones de electronvoltios, superando ampliamente las generadas en aceleradores terrestres. Cuando estas partículas escapan y chocan con nubes moleculares cercanas, producen rayos gamma muy energéticos, exactamente del tipo detectado recientemente.
Perspectivas sobre fuentes misteriosas
Leandro Abaroa explica: "Los restos de un microcuásar podrían seguir activos durante varias veces el tiempo de vida del sistema. Por ejemplo, si el microcuásar vive 100 mil años, su remanente podría perdurar 500 mil años antes de comenzar a desintegrarse y mezclarse con el medio."
El trabajo también calcula la evolución de estos restos y cómo interactúan los rayos cósmicos con nubes gaseosas cercanas. Los resultados indican que un solo microcuásar extinto podría activar múltiples fuentes de rayos gamma en su entorno, distribuidas según cómo se propagan las partículas.
Nuevas estrategias para detectar rayos cósmicos
Además, el modelo predice que estos remanentes serían difíciles de observar en ondas radioeléctricas debido a su gran tamaño y bajo brillo superficial. Esto explicaría por qué muchas fuentes extremas de rayos gamma no presentan un objeto visible asociado: el acelerador original —el microcuásar— ya ha muerto y el remanente es demasiado tenue para ser identificado fácilmente.
La investigación sugiere que los remanentes de microcuásares podrían representar una población oculta de “PeVatrons” —aceleradores capaces alcanzar niveles peta-electronvoltio— dentro nuestra galaxia. Este enfoque permitiría comprender mejor el origen de los rayos cósmicos más energéticos y proponer nuevas estrategias observacionales para detectarlos.
Finalmente, los autores concluyen: "Si existen microcuásares activos en la galaxia, es natural esperar que también existan sus remanentes. Y estos podrían estar iluminando el cielo en rayos gamma sin que hasta ahora lo supiéramos."
La noticia en cifras
| Cifra |
Descripción |
| 10,000 billones |
Energía de las partículas en los remanentes de microcuásares (en electronvoltios) |
| 100,000 años |
Tiempo estimado de vida de un microcuásar activo |
| 500,000 años |
Tiempo durante el cual el remanente de un microcuásar podría seguir siendo activo |
Si (
No(
