Un equipo científico liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha identificado una nueva categoría de estrellas en formación cuyos potentes chorros de materia logran acelerar protones y generar rayos gamma. El hallazgo, publicado este jueves en la prestigiosa revista Nature Astronomy, representa un paso significativo en la comprensión de los fenómenos más energéticos del cosmos.
Cuando una porción de una nube molecular compuesta por gas y polvo colapsa por su propio peso, nace una protoestrella, es decir, un astro aún en proceso de construcción. Durante esta fase temprana, el material que cae hacia el centro interactúa con campos magnéticos intensos, eyectando parte de ese material al espacio en forma de chorros que alcanzan velocidades de cientos de kilómetros por segundo.
Javier Méndez Gallego, líder del estudio e investigador del IAA-CSIC con un contrato predoctoral FPI-Severo Ochoa, señaló: “Aparte de confirmar la importancia y el impacto que estos chorros de materia tienen en su entorno, hemos sido capaces de relacionar la energía de los rayos gamma detectados con la potencia de su fuente emisora”.
Para llegar a estas conclusiones, el equipo —compuesto mayoritariamente por miembros del IAA-CSIC— comparó el catálogo más completo de fuentes de rayos gamma obtenido por el telescopio espacial Fermi con las posiciones de objetos estelares jóvenes provenientes del sondeo RMS (Red MSX Source Survey).
El análisis arrojó 33 asociaciones probables entre ambos tipos de objetos. Esto permitió detectar por primera vez un conjunto de protoestrellas que emiten rayos gamma, bautizadas por los autores como “protoestrellas luminosas en rayos gamma” (Gamma-Loud Protostars).
Los rayos gamma constituyen la forma más energética de radiación electromagnética y suelen vincularse con eventos extremos como explosiones de supernova o agujeros negros activos. Su detección es crucial, ya que actúan como una huella de los procesos que aceleran los rayos cósmicos, permitiendo rastrear fenómenos que de otro modo serían difíciles de observar.
Emma de Oña Wilhelmi, investigadora en DESY y coautora del estudio, explicó: “Los rayos gamma constituyen una ventana observacional al universo no térmico, donde fuentes astronómicas extremas, como agujeros negros y púlsares, actúan como aceleradores naturales de partículas. Estas partículas viajan por el espacio a velocidades cercanas a la de la luz e interactúan con su entorno, produciendo importantes cambios energéticos y químicos”.
El origen de estas partículas, compuestas principalmente por protones, sigue siendo uno de los grandes misterios de la astrofísica. Los resultados obtenidos también revelan una conexión entre la energía de los rayos gamma detectados y la potencia de los chorros emitidos por las protoestrellas.
Rubén López-Coto, investigador del IAA-CSIC y segundo autor del trabajo, afirmó: “Esta conexión nos ha permitido vincular directamente la emisión gamma con la actividad de los chorros y confirmar que estos objetos actúan como aceleradores eficientes de protones”.
El estudio propone que esta aceleración ocurre cuando los chorros expulsados por las protoestrellas chocan contra el gas circundante. Estos impactos funcionan como auténticos aceleradores naturales, impulsando protones hasta velocidades cercanas a la de la luz y generando la emisión de rayos gamma observada.
“Nuestros resultados muestran que estas protoestrellas constituyen un nuevo laboratorio natural para estudiar cómo se aceleran los rayos cósmicos, de forma que futuras observaciones permitirán comprender mejor la física que se esconde detrás de esta emisión”, concluyó Javier Méndez Gallego.
Fuente: Infobae
