Se trata de un trabajo que plantea que remanentes de antiguos microcuásares seguirían produciendo radiación durante cientos de miles de años.
Un equipo de científicos de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) presentó un modelo que podría explicar el origen de algunas de las fuentes de rayos gamma más energéticas de la Vía Láctea. El trabajo plantea que remanentes de antiguos microcuásares seguirían produciendo radiación durante cientos de miles de años.
Durante los últimos años, los telescopios más avanzados del mundo comenzaron a detectar en distintos puntos de la galaxia potentes emisiones de rayos gamma, una de las formas más extremas de radiación conocida. Muchas de esas fuentes figuran entre las más energéticas jamás observadas y, hasta ahora, su origen representaba un verdadero enigma para la astrofísica.
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Un nuevo estudio liderado por investigadores de la Universidad Nacional de La Plata propone una explicación posible para ese fenómeno. El trabajo fue realizado por Leandro Abaroa y Gustavo E. Romero, del Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR, UNLP-CONICET-CICPBA), junto con Valentí Bosch-Ramon, de la Universidad de Barcelona. La investigación fue aceptada recientemente para su publicación como Letter en la revista científica internacional Astronomy & Astrophysics y además fue destacada en la tapa de la publicación.
Según el modelo propuesto, la clave podría encontrarse en los remanentes de antiguos microcuásares. Estos sistemas binarios están formados por una estrella y un objeto compacto —un agujero negro o una estrella de neutrones— que, cuando se encuentran activos, expulsan chorros de materia a velocidades cercanas a la de la luz. Cuando esos jets impactan contra el medio interestelar generan una gran burbuja caliente conocida como cocoon, donde se acumulan partículas aceleradas a energías extremadamente altas. Incluso después de que el microcuásar deje de estar activo, esa estructura puede permanecer durante largos períodos.
El estudio indica que esos remanentes podrían conservar partículas con energías de hasta diez mil billones de electronvoltios, valores muy superiores a los alcanzados por los aceleradores construidos en la Tierra. Con el tiempo, esas partículas comienzan a escapar lentamente hacia el espacio. Cuando chocan con nubes moleculares cercanas, producen emisiones de rayos gamma de muy alta energía, similares a las que detectan actualmente los observatorios astronómicos.
Según explicó Leandro Abaroa, “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, hasta que empiece a desarmarse y mezclarse con el medio. Eso convierte a estos sistemas extintos en candidatos naturales para explicar varias fuentes de rayos gamma que hoy permanecen sin identificar”.
El equipo también analizó cómo evolucionan estos remanentes y cómo interactúan los rayos cósmicos con nubes de gas cercanas. Los resultados sugieren que un único microcuásar extinto podría generar varias fuentes de rayos gamma distribuidas en su entorno, dependiendo de la forma en que se propaguen las partículas.
El modelo predice además que estos remanentes serían difíciles de detectar en radio, incluso con telescopios modernos, debido a su gran tamaño y su bajo brillo superficial. Esa característica ayudaría a explicar por qué muchas de las fuentes de rayos gamma más energéticas no tienen un objeto visible asociado. El trabajo plantea que estos remanentes de microcuásares podrían formar parte de una población oculta de “PeVatrons”, aceleradores naturales capaces de llevar partículas hasta energías del orden del peta-electronvoltio dentro de la Vía Láctea.
Este escenario abre una nueva línea de investigación sobre el origen de los rayos cósmicos más energéticos y podría orientar futuras estrategias observacionales para detectar estos objetos. Tal como señalan los autores, “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”.