Las noticias que llegan del espacio no siempre son visibles, pero cuando lo son, pueden cambiar por completo nuestra forma de mirar la galaxia (¿realmente sabes qué es una galaxia?). Eso es lo que ha conseguido un equipo internacional de científicos tras analizar los resultados del observatorio LHAASO, una gigantesca instalación científica situada en las montañas del suroeste de China. Gracias a este complejo telescopio, han obtenido un mapa sin precedentes de los rayos gamma más energéticos que atraviesan la Vía Láctea. Lo que han encontrado podría estar señalando las ubicaciones de los mayores aceleradores naturales de partículas del universo.
Los resultados se han presentado en una serie de artículos publicados en la revista Science China Physics, Mechanics & Astronomy. El hallazgo no solo ayuda a comprender cómo se producen los rayos cósmicos más energéticos, sino que también ofrece pistas sobre los entornos extremos que podrían estar detrás de estas emisiones, como cúmulos de estrellas masivas, supernovas o restos de estrellas muertas. Como señala la astrofísica Elena Amato, “LHAASO está revolucionando nuestra comprensión de la Vía Láctea y cuestionando las teorías tradicionales sobre los rayos cósmicos”.
La promesa del observatorio LHAASO
LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory) es un observatorio construido a más de 4.400 metros de altitud que cubre un kilómetro cuadrado con miles de detectores. Su misión es detectar rayos gamma de muy alta energía, partículas que no tienen carga eléctrica y que, al contrario que los rayos cósmicos, viajan en línea recta por el espacio. Gracias a ello, pueden señalar la dirección exacta de los eventos extremos que los producen.
Lo que hace único a este observatorio es su capacidad para detectar fotones de energía superior a 100 teraelectronvoltios (TeV), y hasta petaelectronvoltios (PeV), un rango al que ningún otro instrumento había llegado con tanta sensibilidad. Cuando estas partículas llegan a la atmósfera terrestre, generan una cascada de partículas secundarias, un fenómeno que LHAASO puede registrar con gran precisión. Así se construye una imagen del cielo invisible, pero clave para entender el comportamiento más energético del universo.
Según explica el equipo del observatorio, los resultados obtenidos marcan “la entrada de la humanidad en una nueva era de la astronomía de rayos gamma de ultra alta energía”. Gracias a esta nueva perspectiva, los científicos han detectado al menos cuatro regiones en la galaxia que muestran señales intensas de rayos gamma extremos, cada una con sus propias características y enigmas.
W43: una región de formación estelar con actividad extrema
Una de las zonas más interesantes del estudio es W43, una región donde se forman muchas estrellas nuevas. Esta “fábrica estelar” representa alrededor del 10 % de la formación estelar total de la Vía Láctea, lo que ya sugiere un nivel elevado de actividad energética. Pero lo más relevante es que LHAASO ha detectado en esta zona emisiones de rayos gamma que superan los cientos de TeV, una señal inequívoca de que allí se están acelerando partículas a velocidades cercanas a la de la luz.
El análisis indica que esta energía podría estar siendo generada por la interacción de los vientos estelares y las explosiones de supernova con el gas denso que rodea a un cúmulo central de estrellas masivas. “La región almacena energía en rayos cósmicos que supera los 2,5×1048 ergios, equivalente a 20 millones de años de radiación solar”, señala el informe del equipo. Este hallazgo refuerza la hipótesis de que los cúmulos de estrellas jóvenes podrían actuar como aceleradores naturales de partículas.
Restos de supernova y estructuras difusas
Otro descubrimiento importante ha tenido lugar en el remanente de supernova CTA-1. Esta estructura, situada a unos 4.600 años luz, muestra una emisión de 300 TeV proveniente principalmente de su nebulosa de viento de púlsar (PWN, por sus siglas en inglés). Estos objetos se forman cuando una estrella masiva explota y deja como resto un núcleo estelar extremadamente denso que emite un flujo continuo de partículas.
Lo interesante en este caso es que los modelos teóricos ya preveían que estos sistemas podrían acelerar electrones hasta esos niveles de energía, pero LHAASO ha proporcionado la primera confirmación empírica clara. Además, se ha observado que el campo magnético medio de la región es muy débil (~4,5 microgauss), lo que va en contra de lo que se esperaba. Según los investigadores, este resultado “cuestiona los modelos tradicionales de confinamiento magnético fuerte”.
En un tercer caso, en torno al púlsar PSR J0248+6021, se ha detectado una emisión difusa que abarca entre 29 y 49 años luz. Esta estructura podría ser una PWN extendida o un halo de púlsar, una zona más amplia en la que los electrones de alta energía se dispersan por el medio interestelar. Según los autores, se trataría del candidato más joven de halo de púlsar identificado hasta ahora, lo que abre nuevas posibilidades para entender cómo estas estructuras evolucionan y cómo afectan a su entorno.
Una fuente aún sin identificar
Además de las regiones conocidas, LHAASO ha registrado una fuente que todavía no ha sido identificada. Se trata de 1LHAASO J0056+6346u, un punto de emisión muy energética rodeado por burbujas de gas que podrían estar relacionadas con cúmulos de estrellas o restos de supernovas. Aunque no se ha detectado actividad de púlsar directamente, los científicos no descartan que una fuente de este tipo esté detrás de la señal observada. Para esclarecer su origen, serán necesarias futuras observaciones en rayos X y otros rangos del espectro electromagnético.
Este tipo de descubrimientos, según los investigadores, representa un avance crucial. “Los resultados obtenidos por LHAASO proporcionan restricciones muy relevantes sobre la física de estos sistemas”, explica Elena Amato en su comentario científico, publicado junto a los artículos originales. Para ella, estos hallazgos son como “una piedra Rosetta” que puede ayudarnos a descifrar los mecanismos que aceleran partículas en entornos extremos.
¿Qué es un PeVatron y por qué importa?
La clave de todos estos descubrimientos está en el concepto de PeVatron, una fuente capaz de acelerar partículas hasta energías del orden del petaelectronvoltio (1 PeV = un millón de miles de millones de electronvoltios). Durante mucho tiempo se sospechaba que los restos de supernova podrían funcionar como PeVatrons, pero hasta ahora no se había encontrado una prueba definitiva. LHAASO ha mostrado que sí existen múltiples fuentes galácticas que cumplen con esta condición.
En el caso de W43, por ejemplo, el equipo concluye que “la eficiencia de aceleración requerida y el tamaño de la emisión son comparables a los inferidos para la región de Cygnus”, otro ejemplo de posible PeVatron en la galaxia. Estos resultados no solo confirman que estos objetos existen, sino que ayudan a perfilar qué características deben tener: cúmulos de estrellas masivas, bajas densidades de campo magnético y grandes dimensiones.
Referencias
- LHAASO Collaboration, LHAASO view of the Milky Way, Science China Physics, Mechanics & Astronomy, Vol. 68, No. 7, 2025. DOI: 10.1007/s11433-025-2638-5.
- LHAASO Collaboration, Study of ultra-high-energy gamma-ray source 1LHAASO J0056+6346u and its possible origins, Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 2025. DOI: 10.1007/s11433-024-2661-8.
- LHAASO Collaboration, LHAASO detection of very-high-energy γ-ray emission surrounding PSR J0248+6021, Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 2025. DOI: 10.1007/s11433-024-2508-5.
- LHAASO Collaboration, Deep view of composite SNR CTA1 with LHAASO in γ-rays up to 300 TeV, Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 2025. DOI: 10.1007/s11433-024-2479-4.
- LHAASO Collaboration, Observation of the γ-ray emission from W43 with LHAASO, Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 2025. DOI: 10.1007/s11433-024-2477-9.
- Editorial: Ruizhi Yang y Zhen Cao, LHAASO Galactic Mini Survey, Science China Physics, Mechanics & Astronomy, Vol. 68 No. 7, 2025. DOI: 10.1007/s11433-025-2655-y.
