Acelerador de protones en un brazo de la Galaxia: Fermi-LAT ayuda a desentrañar la naturaleza de la fuente LHAASO J1912+1014u

Autor: Uliana S

Observaciones con el Fermi Gamma-ray Space Telescope han detectado un exceso de radiación gamma en la dirección de LHAASO J1912-1014u y han confirmado que se trata de un proton Pevatron.

A mediados de julio de 2026, se publicó en The Astrophysical Journal un artículo que nos acerca a la comprensión de cómo nacen los rayos cósmicos más enérgicos en la Vía Láctea. Se trata del objeto LHAASO J1912+1014u, uno de los candidatos a los llamados PeVatrones, capaces de acelerar partículas hasta energías de petaelectronvoltios.

Todo comenzó con datos del observatorio chino LHAASO, ubicado en una meseta de gran altitud. Sus detectores registraron radiación gamma con energías superiores a 100 TeV proveniente de una fuente extendida que coincide en coordenadas con el conocido objeto TeV HESS J1912+101. Tales rayos gamma de ultra alta energía suelen aparecer cuando los rayos cósmicos acelerados chocan con átomos del gas interestelar. Pero quedaba la pregunta principal: ¿eran protones o electrones? Los escenarios leptónicos (aceleración de electrones) y hadrónicos (aceleración de protones) dan espectros gamma similares a energías muy altas, pero requieren condiciones diferentes.

Para aclarar esto, un grupo de astrónomos liderado por Tsunefumi Mizuno de la Universidad de Hiroshima recurrió al archivo de Fermi-LAT, el telescopio de rayos gamma orbital de la NASA. Analizaron 15 años de observaciones en el rango de 400 MeV a cientos de GeV. El modelo habitual del fondo difuso galáctico dejaba residuos notables en los datos, por lo que los científicos crearon una versión mejorada. Como resultado, en la región de la fuente apareció un claro exceso de radiación con un espectro duro (índice de aproximadamente 2,1). Coincidía espacialmente con la posición de la fuente LHAASO/H.E.S.S.

El paso decisivo fue la incorporación de datos de alta precisión de FUGIN, un estudio de nubes moleculares en la línea de monóxido de carbono. Los investigadores construyeron mapas de gas para dos componentes de velocidad probables (alrededor de 25 y 60 km/s). Estos patrones describieron perfectamente el exceso de GeV, confirmando que la radiación se origina precisamente en las colisiones de protones con nubes densas.

Cuando el equipo construyó el espectro total de GeV a TeV, el escenario leptónico (aceleración de electrones) requirió condiciones demasiado duras y no concordó bien con los límites superiores de la radiación de rayos X. Por el contrario, el escenario hadrónico —aceleración de protones— se ajustó a los datos de forma natural. El espectro de protones resulta con un índice de ≈2,2, y la energía total invertida en ellos se estima en (1–5)×10⁴⁹ erg, dependiendo de la distancia. Cerca de la fuente se encuentra un antiguo púlsar, PSR J1913+1011, que probablemente suministra energía al sistema.

Este trabajo es un buen ejemplo de cómo la acumulación paciente de datos y el análisis colaborativo de diferentes instrumentos permiten desentrañar paso a paso los mecanismos que han estado operando en nuestra Galaxia durante millones de años. LHAASO continúa encontrando nuevos candidatos a PeVatrones, y estudios similares muestran que muchos de ellos, muy probablemente, funcionan precisamente con protones. Estamos cada vez más cerca de comprender dónde y cómo la naturaleza acelera las partículas a energías inalcanzables incluso para los aceleradores más potentes en la Tierra.

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