Ahora, y por primera vez, un grupo de astrónomos ha encontrado una posible fuente: un "nido" de rayos cósmicos alimentado por un grupo de jóvenes estrellas supermasivas. Se trata de una enorme burbuja de gas muy caliente y enrarecido. Mide más de cien años luz de diámetro.
Los rayos cósmicos, que llegan a
nuestro planeta en forma de lluvia de partículas, están constituidos
por protones muy energéticos, núcleos atómicos o electrones sueltos que
llegan desde el espacio exterior.
Los rayos cósmicos, en efecto,
viajan casi a la velocidad de la luz y ostentan energías que son
superiores en varios órdenes de magnitud a las que se pueden obtener en
los mayores aceleradores de partículas de la Tierra.
Muchos científicos creen que los rayos cósmicos con una energía superior
a los 1015 eV (electronvoltios) deben su aceleración a las ondas de
choque que se producen cuando una supernova (una estrella en explosión)
expulsa una gran cantidad de material al espacio y a gran velocidad. Ya
en 2003 se obtuvieron las primeras evidencias indirectas de que por lo
menos algunos de estos rayos cósmicos se generaban en el interior de
regiones muy activas en la formación de nuevas estrellas.
Para ello se midió la abundancia
relativa de algunos isótopos presentes en los rayos cósmicos que llegan
a la Tierra, y se encontró que por lo menos una quinta parte de ellos
se correspondían con materiales eyectados por estrellas muy pesadas.
Ahora, las últimas
investigaciones confirman esa hipótesis. Un equipo internacional de
astrofísicos ha analizado los datos recogidos por el Large Area
Telescope (uno de los instrumentos del telescopio espacial Fermi), y se
ha encontrado con una enorme fuente de rayos gamma procedente de una
región muy concreta de la constelación del Cisne. La emisión de rayos se
extiende a lo largo de una línea que mide unos 160 años luz, justo en
medio de dos cúmulos que contienen estrellas muy masivas; uno de esos
cúmulos contiene más de 500 de ellas, y el otro cerca de 75.
Las estrellas muy masivas se
forman en el interior de densas nubes de gas y, a medida que crecen,
expulsan materia en forma de viento estelar, un fenómeno que se
acrecienta cuando alguna de ellas explota en forma de supernova. La
enorme presión de estas eyecciones impulsa grandes cantidades de gas
hacia fuera. Un gas que, al expandirse a gran velocidad, va creando
cavidades, o burbujas, alrededor de las estrellas de las que procede.
Estas burbujas pueden crecer hasta encontrarse con otras burbujas
procedentes de estrellas vecinas, formando "superburbujas".
Los
investigadores del Fermi creen que los rayos gamma que han detectado
son el resultado de los rayos cósmicos que se generan en el interior de
una de estas superburbujas al interactuar con los gases y la luz que
contienen. Los científicos usan los rayos gamma para estudiar el
comportamiento de los rayos cósmicos porque los primeros, a diferencia
de los segundos, no son desviados por los campos magnéticos que permean
el espacio, y por lo tanto es más sencillo rastrear su procedencia.
"Esta es la primera vez que
tenemos pruebas firmes de una fuente de rayos cósmicos en el interior de
una región de formación de estrellas masivas", asegura Luigi Tibaldo,
de la Universidad italiana de Padua y uno de los miembros del equipo.
"Se trata de un gran paso adelante en el camino hacia la comprensión del
misterio de los rayos cósmicos".
El siguiente paso será averiguar de dónde obtienen exactamente los rayos
cósmicos su ingente cantidad de energía. Podría ser, explica Tibaldo,
que el "responsale" sea una única onda de choque generada por una
supernova, pero también podría ser la acción combinada de diferentes
ondas de choque. Para saberlo con certeza, será necesario observar la
superburbuja del Cisne con una mayor resolución, elaborar mejores
modelos de la dinámica de estas burbujas y obtener, además, nuevos datos
de otras regiones en las que se forman estrellas masivas, tanto dentro
como fuera de nuestra galaxia.
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