Agujeros negros que 'escurren' aceleran los rayos cósmicos ✎ exprés

Original: "Cosmic rays, gamma rays and neutrinos from discrete black hole X-ray binary ejecta"
arXiv:2601.07589 · 2026-01-12 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 2 min
Los chorros de los agujeros negros en sistemas binarios podrían impulsar partículas a energías millones de veces mayores que las del Gran Colisionador de Hadrones.

Por el cielo nocturno viajan balas invisibles: los rayos cósmicos. Son núcleos atómicos acelerados hasta velocidades cercanas a la de la luz. Los campos magnéticos de la Galaxia desvían sus trayectorias, por lo que es difícil saber dónde nacen exactamente. Durante mucho tiempo, los principales sospechosos fueron los restos de estrellas que han explotado, pero para las partículas más rápidas no había suficientes pruebas.

Ahora entran en escena los agujeros negros que forman pareja con una estrella normal. Cuando el agujero negro atrae materia de su compañera, a veces no se la traga toda, sino que expulsa una parte, como una lavandera que retuerce la ropa para escurrirla. Estos chorros atraviesan el espacio y empujan el gas enrarecido que encuentran a su paso. En el frente de choque entre el chorro y el gas, las partículas pueden acelerarse, como surfistas en una ola empinada.

En 2021, el observatorio LHAASO en China detectó rayos gamma con energías superiores a 100 teraelectronvoltios procedentes de uno de estos chorros en el sistema MAXI J1820+070. Esto es decenas de veces más de lo que puede producir el Gran Colisionador de Hadrones.

Los científicos han calculado que en estas 'olas' las partículas pueden alcanzar energías de hasta 20 millones de teraelectronvoltios. Es como si un grano de arena adquiriera la energía de un camión en movimiento. La contribución de todos estos chorros al flujo total de rayos cósmicos de la Galaxia es de alrededor del uno por ciento, pero para las partículas más energéticas asciende al cinco por ciento.

Futuros telescopios, como el CTAO, podrán verificar estos cálculos captando destellos de rayos gamma y neutrinos procedentes de los chorros. Si todo cuadra, los agujeros negros que 'escurren' resultarán ser una pieza clave en la cocina cósmica donde se preparan las partículas más rápidas del Universo.

La energía de una de estas partículas puede ser millones de veces mayor que la de las partículas en el acelerador más potente de la Tierra, pero solo se puede detectar de forma indirecta, mediante destellos de luz y neutrinos.

En la novela 'Solaris' de Stanisław Lem, el océano del planeta genera estructuras misteriosas, algo parecido a cómo un agujero negro expulsa materia que luego acelera partículas.

E_{\max} \sim 2\times 10^{16} \mu^{-1/2} \ \text{эВ}
Energía máxima de las partículas, donde μ es la relación entre la energía de las partículas y la energía del campo magnético.
Científicos
Stephen HawkingJacob BekensteinHenri PoincaréFritz ZwickyJoseph WeberRainer Weiss
Conceptos
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