Una estrella invisible resulta ser un acelerador de partículas ✎ exprés

Original: "The long-term accretion luminosity of V4641 Sgr through binary evolution simulations: implications for its ultrahigh-energy gamma-ray emission"
· Ruo-Yu Liu, Yong Shao, Yu-Dong Nie
arXiv:2603.16714 · 2026-03-17 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 2 min
Un sistema con un agujero negro emite rayos gamma de energía récord, aunque parece tenue.

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El agujero negro en el sistema V4641 Sagitarii se comporta como una aspiradora que funciona a plena potencia, pero los vecinos solo ven una lucecita de indicador. Los telescopios LHAASO y HAWC captaron de él rayos gamma con energías de hasta 0,8 PeV, millones de veces mayores que los rayos X de un hospital. Para acelerar partículas hasta tales energías se necesita una potencia cientos de veces superior a la que el sistema muestra en rayos X durante las últimas décadas. Surge una "crisis energética": ¿de dónde sale la fuerza?

Los astrofísicos modelaron por computadora la evolución de este sistema binario, probando miles de condiciones iniciales. Resultó que todos los escenarios que llevan a los parámetros actuales de V4641 Sagitarii incluyen una larga fase de transferencia lenta de materia desde la estrella al agujero negro. En promedio, durante ese tiempo el sistema debería brillar en rayos X con una potencia de unos $10^{38}$ erg/s, como si cien mil millones de soles brillaran solo en rayos X. Pero vemos solo una pequeña parte: una densa envoltura de gas y polvo, expulsada en erupciones pasadas, oculta la mayor parte de la radiación, como una cortina que tapa una lámpara brillante.

Así que no hay crisis: el agujero negro recibe suficiente combustible para funcionar como acelerador de partículas. La energía alcanza para el modelo en el que los rayos gamma nacen de electrones rápidos, y casi alcanza para el modelo con protones. V4641 Sagitarii es un raro ejemplo de acelerador galáctico que impulsa partículas hasta energías comparables a las que llegan del espacio profundo.

El agujero negro en este sistema pesa unas 6 masas solares, mientras que la estrella compañera tiene solo 3 masas solares. Orbitan entre sí cada 2,8 días.
Un cuanto gamma de 0,8 PeV transporta tanta energía como un mosquito en vuelo. Solo que en el mosquito esa energía está repartida por todo el cuerpo, mientras que aquí se concentra en una sola partícula.

Un cuanto gamma de 0,8 PeV es un billón de veces más energético que la luz visible. Uno solo de esos cuantos podría lanzar un grano de arena a varios centímetros de altura.

En la novela de Stanisław Lem "El invencible", los protagonistas se enfrentan a un enjambre de máquinas microscópicas que evolucionaron en un planeta desierto. V4641 Sagitarii recuerda a ese enjambre: un poder oculto que solo se manifiesta en un estrecho haz de rayos gamma.

Científicos
Stephen HawkingJacob BekensteinFritz ZwickyBernhard RiemannJoseph WeberKarl Schwarzschild
Conceptos
rayo gamma de ultra alta energía fuente de rayos X ultraluminosa líneas de emisión anchas resplandor posterior línea de hierro motor central