Un pequeño e inesperado objeto espacial emite tanta energía como un cuásar en nuestra propia galaxia

Un nuevo estudio llevado a cabo por un equipo internacional de más de setenta investigadores y recién publicado en 'Nature', en efecto, acaba de revelar algo que ha impactado profundamente a los investigadores: un misterioso, pequeño, pero sobretodo mucho más cercano objeto del que emana una cantidad de energía increíble, comparable a la de cualquier remoto quasar. Se llama V4641 Sagittarii y está 'en nuestro patio trasero', a sólo 20.000 años luz de la Tierra.

Situado en la constelación de Sagitario, V4641 Sagittarii es un sistema binario en el que un agujero negro seis veces más masivo que el Sol se está alimentando vorazmente de una estrella vecina más pequeña, de unas tres masas solares. Y a medida que el agujero negro devora el material de su compañera, como si se tratara de un feroz acelerador de partículas cósmicas, escupe radiación de una intensidad inusitada.

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Los investigadores llegaron a observar que el sistema es capaz de producir rayos gamma con energías de hasta 200 teraelectronvoltios (TeV), es decir, doscientos billones de veces más energéticos que la luz visible. El hallazgo ha hecho pedazos la creencia de que estos rayos gamma extremos solo se producen en remotos cuásares, en el otro extremo del Universo.

V4641 Sagittarii es lo que los astrónomos llaman 'microcuásar', solo que los microcuasares conocidos, versiones en miniatura de los cuásares, son causados por la actividad de agujeros negros mucho más pequeños, que devoran mucha menos materia y que, por tanto, emiten cantidades de energía mucho más modestas. O al menos eso es lo que se pensaba hasta ahora.

«Los fotones detectados en los microcuásares -dice Sabrina Casanova, del Instituto de Física Nuclear de la Academia de Ciencias de Polonia y coautora del estudio- suelen tener energías mucho más bajas que los de los cuásares... Y ahora hemos observado algo increíble: los fotones de un microcuásar en nuestra propia galaxia y transportando energías que son decenas de miles de veces superiores a las típicas».

El increíble hallazgo se llevó a cabo en el observatorio de rayos gamma High-Altitude Water Cherenkov (HAWC), ubicado en las laderas del extinto volcán Sierra Negra, en México. Este poderoso observatorio utiliza 300 enormes tanques llenos de agua purificada para atrapar partículas de alta energía a medida que atraviesan nuestra atmósfera. Cuando estas partículas chocan con el agua, crean la llamada 'radiación Cherenkov', una tenue onda de choque luminosa que los científicos pueden rastrear hasta su punto de origen cósmico.

La amplitud de visión del gran angular de HAWC, que cubre el 15 por ciento del cielo en cualquier momento dado, le permite mapear hasta dos tercios del cielo todos los días. Y fue así, mientras revisaba los mapas cósmicos generados por HAWC, que el físico Xiaojie Wang, director del estudio, notó una anomalía: un punto brillante de rayos gamma de una región que anteriormente había estado tranquila.

«No se había identificado ni analizado ninguna fuente de rayos gamma en esta región -explica Wang-. Así que aproveché la oportunidad y dirigí el análisis». Y lo que encontró fue a V4641 Sagittarii, brillando con una intensidad y a unos niveles de energía que desafiaban todo lo que creíamos saber sobre los microcuásares.

Pero el hallazgo no sólo interesa a los científicos que estudian los rayos cósmicos. De hecho, demuestra que a una distancia relativamente pequeña de la Tierra, funcionan mecanismos de formación de chorros y de producción de fotones ultra energéticos que son similares a los de los núcleos de galaxias activas y distantes.

Además, los microcuásares como V4641 Sagittarii permiten a los científicos estudiar, en apenas unos días, procesos cósmicos que en los grandes cuásares se desarrollan a lo largo de millones de años. A lo cual se añade la ventaja de que los fotones emitidos por los microcuásares no tienen que atravesar millones de años luz de vacío cósmico, donde pueden dispersarse o ser absorbidos durante las inevitables interacciones con fotones de la radiación cósmica de fondo que baña todo el Universo.

En resumen, los astrofísicos tienen ahora, por primera vez, la capacidad de realizar observaciones exhaustivas y prácticamente sin perturbaciones de estos extraordinarios fenómenos, cruciales para entender la evolución de las galaxias.