Los científicos finalmente han identificado una fuente en la Vía Láctea que lanza protones a algunas de las energías más asombrosas de nuestra galaxia. El descubrimiento podría ayudarnos a entender los rayos cósmicos, esas partículas ultrarrápidas que zigzaguean entre las estrellas y generalmente causan un gran revuelo en toda la galaxia.

Los rayos cósmicos son en su mayoría protones, con una pizca de electrones. Algunos de ellos tienen más fuerza que cualquier cosa que nuestros diminutos aceleradores construidos por humanos puedan manejar. El Gran Colisionador de Hadrones en la frontera suizo-francesa puede acercar protones a la velocidad de la luz, pero los aceleradores de la naturaleza aparentemente nos superan.

Un equipo internacional liderado por la Universidad de Hiroshima confirmó el acelerador galáctico combinando observaciones de tres importantes observatorios en la Tierra y en el espacio. Los resultados se publicaron en The Astrophysical Journal el 16 de julio de 2026.

"Esta inmensa energía hace que los rayos cósmicos sean importantes en astronomía y astrofísica", dijo Tsunefumi Mizuno, profesor asociado en el Centro de Ciencias Astrofísicas de Hiroshima de la Universidad de Hiroshima y primer autor y autor correspondiente del estudio.

Las energías de los rayos cósmicos se miden en electronvoltios, la energía que gana un electrón cuando su potencial eléctrico aumenta en un voltio. Los rayos cósmicos galácticos de primer nivel pueden alcanzar y superar un cuatrillón (10^15) de electronvoltios, o un peta electronvoltio (PeV). Encontrar un acelerador de protones de rayos cósmicos por encima de ese nivel de PeV, un proton PeVatron, es uno de los temas más candentes en la astrofísica moderna. Y encontraron uno: un objeto previamente conocido como LHAASO J1912+1014u.

Un proton PeVatron es un acelerador cósmico natural que empuja protones más allá del umbral de PeV. Detectar estos objetos es complicado porque los científicos deben separar las señales de protones de las de electrones hiperenergéticos.

El experimento Tibet AS gamma (un esfuerzo conjunto entre Japón y China desde 1990) y el Observatorio Chino de Lluvias de Aire a Gran Altitud (LHAASO) habían detectado docenas de fuentes de rayos gamma por encima de 0.1 PeV. Una de ellas era LHAASO J1912+1014u. Los rayos gamma son la forma más energética de radiación electromagnética, a menudo producida cuando partículas de rayos cósmicos chocan con su entorno, y sus energías son típicamente alrededor de una décima parte de los rayos cósmicos que los crearon. Así que las fuentes que producen rayos gamma por debajo del rango de PeV son candidatas principales a PeVatron. Investigaciones anteriores sugerían que LHAASO J1912+1014u podría ser una nebulosa de viento de púlsar o algún otro residuo de la explosión de una estrella masiva.

"Sin embargo, los datos de los experimentos Tibet AS gamma y LHAASO por sí solos no pueden identificar claramente los protones PeVatron porque los electrones de rayos cósmicos PeV también pueden producir los rayos gamma de menor energía", dijo Mizuno. La limitada resolución de imagen significaba que los investigadores no podían distinguir si los protones o los electrones estaban detrás de los rayos gamma.

Entra la caballería: el Telescopio de Gran Área Fermi (Fermi-LAT, una misión liderada por la NASA con ayuda de la Universidad de Hiroshima), el estudio FUGIN del plano galáctico imparcial con el telescopio Nobeyama de 45 m (liderado por Japón), y el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA. LHAASO J1912+1014u fue descubierto en 2024 en la constelación de Aquila cerca de Altair, una de las famosas estrellas del Triángulo de Verano. Inicialmente fue etiquetado como un remanente de supernova, pero esa idea se tambaleó después de que aparecieran emisiones por encima de 100 TeV.

"Con datos de múltiples experimentos, hemos estudiado LHAASO J1912+1014u en detalle", dijo Mizuno. Los observatorios cubrieron una amplia franja del espectro electromagnético, desde radio hasta rayos gamma, permitiendo al equipo construir un modelo multi-longitud de onda detallado.

Fermi-LAT midió rayos gamma cerca de un giga-electronvoltio (GeV, mil millones de electronvoltios). Chandra proporcionó observaciones de rayos X a energías más bajas, y FUGIN proporcionó datos de radio a energías aún más bajas. Combinado con observaciones de tera-electronvoltios (TeV) de LHAASO y otros, la imagen apuntaba fuertemente a que LHAASO J1912+1014u era un proton PeVatron, y eliminaba otras explicaciones.

Tres hallazgos clave lo confirmaron. Primero, la señal de rayos gamma se extendía suavemente desde más de 100 billones de electronvoltios hacia abajo