La vela gamma de Markarian 421 se apaga sola exprés
Un reflector brilla cada vez más, pero en cierto límite la bombilla se funde de repente y la luz ya no sale. Algo parecido han visto los astrofísicos en el lejano blázar Markarian 421. Se trata de una galaxia activa cuyo chorro de plasma ardiente (jet) apunta casi exactamente hacia la Tierra, como el haz de un faro cósmico. El telescopio HAWC, situado en lo alto de las montañas de México, ha seguido este objeto sin descanso y ha acumulado observaciones de 2460 pasos por su campo de visión.
En los periodos tranquilos, la emisión gamma de Mrk 421 se parece a un ruido uniforme. Pero cuando la fuente entra en modo de alta actividad, el panorama cambia por completo. En lugar de un espectro liso que se extiende sin fin, aparece un corte claro a una energía de unos 13 TeV (teraelectronvoltios). Es como si el sonido se cortara de repente en una nota y sobreviniera el silencio. Los científicos lo han comprobado: un modelo con caída exponencial describe los datos con un nivel de confianza de 3,8 sigma, mucho más convincente que una simple ley de potencia sin corte.
Lo más intrigante es la naturaleza de este corte. Normalmente, los rayos gamma pueden perder energía en su camino hacia nosotros al chocar con los fotones de la luz de fondo extragaláctica (el débil resplandor de todas las estrellas y galaxias a lo largo de la historia del universo). Pero los cálculos muestran que el corte medido no coincide con lo que se esperaría de esa absorción. Es decir, la fuente deja de emitir partículas por encima de cierta energía por sí misma: su «fusible» interno salta antes de que intervenga el medio intergaláctico. Esto permite poner límites superiores al brillo de la propia luz de fondo, una característica fundamental del cosmos que es difícil de medir directamente.
Así, el blázar, como una bombilla que se funde, no solo habla de sus propios mecanismos, sino que también ayuda a ver la invisible red de luz que impregna todo el universo.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2605.23107
The blazar Mrk 421 exhibits rapid variability over a wide range of timescales. Spectral differences have been observed during the different emission states of Mrk 421. During the high emission states, tests to constraint the Hubble constant and the photon intensity of Extragalactic Background Light (EBL) can be performed. The HAWC observatory provides an exceptionally long term monitoring of the source at TeV energies. We selected periods of high emission state and low emission state in data with total observation time of 2460 transits from the HAWC observatory using the All-sky Root around in an Unbiased way methodology. We report on evidence of a cutoff in the spectrum of Mrk 421 during high emission states. An Exponential Cutoff Power Law is preferred over a Simple Power Law at a $$3.8\,\sigma$$ level. In the Exponential Cutoff Power Law, the cutoff is found at $$13\pm3~\text{TeV}$$. Using this result, we provide upper limits on the specific intensity of EBL photons. Moreover, the value of the energy cutoff found in our analysis is different from the cutoff expected by the interaction of gamma-rays with EBL photons. This result indicates that the cutoff is intrinsic to the source.
Los blázares son lo mismo que los cuásares, solo que su jet apunta directamente hacia nosotros. Si un haz así atravesara nuestra galaxia, podría esterilizar planetas a cientos de años luz de distancia.