Algo extremadamente poderoso permanece oculto en el interior de nuestra galaxia. Algo tan potente que consigue que la Vía Láctea entera brille con una especie de neblina de rayos gamma, con energías que superan ampliamente cualquier cosa que los físicos puedan producir en la Tierra.
Eso es lo que acaba de descubrir un equipo de investigadores del experimento Tibet AS-Gamma, en China, cuyo trabajo acaba de ser aceptado para publicarse en Physical Review Letters. Los rayos gamma detectados parecen venir de todo el disco galáctico, y alcanzaron una energía de casi un petaelectronvoltio (PeV), es decir, mil billones de electronvoltios, cientos de veces más de lo que es posible alcanzar en el más potente de nuestros aceleradores, el Gran colisionador de Hadrones (LHC).
La mera existencia de estos rayos gamma difusos apunta directamente a la existencia de poderosisimos aceleradores naturales de partículas cósmicas dentro de nuestra galaxia. Los físicos creen que tales aceleradores, cuya naturaleza por ahora se desconoce, son la fuente de los misteriosos y altamente energéticos rayos cósmicos que recorren la Vía Láctea y que a veces aterrizan en la Tierra.
Cuando esos rayos cósmicos, hechos principalmente de protones, chocan en el espacio con desechos interestelares pueden, según los investigadores, producir rayos gamma, la forma de luz más energética del Universo.
En su estudio, los científicos proponen la idea de que ciertos entornos galácticos tendrían la capacidad de acelerar las partículas de rayos cósmicos incluso a más de un PeV. Pero hasta ahora no ha sido posible identificar ningún acelerador cósmico natural capaz de alcanzar esos tremendos niveles energéticos. Una posibilidad, sin embargo, sería que las ondas de choque de las supernovas, es decir, de estrellas que han explotado violentamente, sean lo suficientemente poderosas como para acelerar los rayos cósmicos a esos niveles de energía. Pero nada es seguro todavía.
El estudio muestra que si esos aceleradores naturales, conocidos como PeVatrones, existen realmente, los rayos cósmicos que emiten penetrarían en la galaxia, produciendo un brillo difuso de rayos gamma de energía extrema, que es precisamente lo que han descubierto los investigadores del experimento Tibet AS-gamma. Al parecer, por lo tanto, las cosas encajan.
Los autores del estudio creen también que, después de ser lanzados desde sus lugares de origen, los rayos cósmicos deambulan libremente por la galaxia, curvandose y retorciéndose al atravesar sus campos magnéticos. Los rayos gamma, sin embargo, no sufren desvío alguno por parte de los campos magnéticos, por lo que apuntan directamente a sus fuentes, revelando así el paradero de los rayos cósmicos itinerantes.
Aparte de estos rayos gamma ultra energéticos, la Vía Láctea también está impregnada de otros con energías más bajas. De hecho, los investigadores observaron en el disco galáctico rayos gamma con energías comprendidas entre los cien billones y los mil billones de electronvoltios. La búsqueda de los puntos de origen de los 38 rayos gamma de mayor energía, todos por encima de los 398 billones de electronvoltios, fue en vano, lo cual confirma que esos rayos gamma fueron generados por rayos cósmicos que habían viajado de una parte a otra de la galaxia. El rayo gamma más energético que vieron los investigadores fue exactamente de 957 billones de electronvoltios.