A met'agosto 2026 è stato pubblicato su The Astrophysical Journal un articolo che ci avvicina alla comprensione di come i raggi cosmici più energetici nascono nella Via Lattea. Si tratta dell'oggetto LHAASO J1912+1014u, uno dei candidati ai cosiddetti PeVatroni, in grado di accelerare particelle a energie di peta-elettronvolt.
Tutto è iniziato con i dati dell'osservatorio cinese LHAASO, situato su un altopiano d'alta quota. I suoi rivelatori hanno registrato emissioni gamma con energie superiori a 100 TeV da una sorgente estesa che coincide per coordinate con il noto oggetto TeV HESS J1912+101. Tali raggi gamma ad altissima energia appaiono solitamente quando i raggi cosmici accelerati collidono con atomi di gas interstellare. Ma rimaneva la domanda principale: si tratta di protoni o elettroni? Gli scenari leptonici (accelerazione di elettroni) e adronici (accelerazione di protoni) danno spettri gamma simili ad energie molto elevate, ma richiedono condizioni diverse.
Per fare chiarezza, un gruppo di astronomi guidato da Tsunefumi Mizuno dell'Università di Hiroshima ha analizzato l'archivio di Fermi-LAT, un telescopio gamma orbitale della NASA. Hanno esaminato 15 anni di osservazioni nell'intervallo da 400 MeV a centinaia di GeV. Il modello standard del fondo diffuso galattico lasciava residui significativi nei dati, quindi gli scienziati ne hanno creata una versione migliorata. Di conseguenza, nella regione della sorgente è emerso un chiaro eccesso di radiazione con uno spettro rigido (indice circa 2,1). Questo coincideva spazialmente con la posizione della sorgente LHAASO/H.E.S.S.
Il passo decisivo è stato l'utilizzo dei dati ad alta precisione di FUGIN, un survey delle nubi molecolari nella linea del monossido di carbonio. I ricercatori hanno costruito mappe del gas per due componenti di velocità probabili (circa 25 e 60 km/s). Questi modelli hanno descritto perfettamente l'eccesso di GeV, confermando che la radiazione nasce proprio dagli scontri di protoni con dense nubi.
Quando il team ha costruito lo spettro complessivo da GeV a TeV, lo scenario leptonico (accelerazione di elettroni) ha richiesto condizioni troppo stringenti e si accordava male con i limiti superiori sull'emissione di raggi X. Al contrario, lo scenario adronico - l'accelerazione di protoni - si adattava naturalmente ai dati. Lo spettro dei protoni risulta con un indice ≈2,2, e l'energia totale immessa in essi è stimata in (1–5)×10⁴⁹ erg a seconda della distanza. Vicino alla sorgente si trova il vecchio pulsar PSR J1913+1011, che probabilmente fornisce energia al sistema.
Questo lavoro è un buon esempio di come la paziente raccolta di dati e l'analisi congiunta di diversi strumenti permettano di svelare passo dopo passo i meccanismi che operano nella nostra Galassia da milioni di anni. LHAASO continua a trovare nuovi candidati PeVatroni, e studi simili mostrano che molti di essi operano molto probabilmente a protoni. Ci stiamo avvicinando alla comprensione di dove e come la natura accelera le particelle a energie non raggiungibili nemmeno dagli acceleratori terrestri più potenti.
