Estrellas en formación que emiten rayos gamma. Suena casi a contradicción, porque hablamos de objetos jóvenes, todavía en plena construcción, y sin embargo capaces de generar la luz más energética del universo. Un estudio liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y publicado en Nature Astronomy lo confirma con datos sólidos, y abre una ventana inesperada sobre cómo se aceleran las partículas en el cosmos.
Todo arranca con algo bastante conocido entre quienes estudian el cielo. Cuando una nube molecular de gas y polvo colapsa bajo su propia gravedad, nace una protoestrella. Durante esa fase, la materia que cae hacia ella se topa con campos magnéticos muy intensos, que expulsan parte de ese material en forma de chorros. Y no son chorros tímidos: pueden recorrer cientos de kilómetros por segundo.
Un acelerador natural escondido en las protoestrellas
Lo que el equipo ha descubierto es que estos chorros aceleran protones de manera muy eficiente y producen rayos gamma, la forma más energética de luz que existe. Para llegar hasta ahí, los investigadores cruzaron el catálogo más completo de fuentes de rayos gamma del telescopio espacial Fermi con las posiciones de objetos estelares jóvenes del sondeo RMS. El análisis arrojó 33 asociaciones probables entre ambos tipos de objetos. Suficiente para bautizar una nueva población, las protoestrellas luminosas en rayos gamma.
Como explica Javier Méndez Gallego, líder del estudio e investigador del IAA-CSIC, no solo se confirma el impacto de estos chorros en su entorno. Se ha logrado relacionar la energía de los rayos gamma con la potencia de la fuente que los emite. Una conexión directa, que hasta ahora no estaba clara.
Link affiliatoEl misterio del origen de los protones
Los rayos gamma suelen vincularse a fenómenos extremos, como explosiones de supernova o agujeros negros activos. Su detección importa porque funciona como una huella de los procesos que aceleran los rayos cósmicos, esas partículas que viajan a velocidades cercanas a la de la luz. Y el origen de esos protones es una de las grandes incógnitas de la astrofísica.
El estudio propone que la aceleración ocurre cuando los chorros chocan contra el gas que rodea a las protoestrellas. Esos impactos actúan como auténticos aceleradores naturales. Rubén López-Coto, segundo autor del trabajo, confirma que estos objetos funcionan como aceleradores eficientes de protones. Un nuevo laboratorio natural, que futuras observaciones tendrán que seguir explorando.