Una piedra cae en un estanque y ondas se expanden por el agua. Así también la luz de galaxias lejanas se dispersa en todas direcciones — con calma y mesura. Pero en el centro de algunas galaxias no se esconde una piedra, sino un verdadero cañón: dispara partículas con una fuerza colosal. Los astrónomos llaman a estos objetos HSP BL Lac. Son núcleos galácticos activos donde un agujero negro supermasivo arremolina materia en un disco y expulsa chorros estrechos de plasma dirigidos casi directamente hacia nosotros.
En estos chorros, las partículas se aceleran hasta alcanzar energías millones de veces superiores a su energía en reposo. Los electrones giran en el campo magnético y emiten luz. La frecuencia de esta emisión delata su energía desenfrenada — el pico se sitúa en el ultravioleta y los rayos X (frecuencia superior a 10 a la 15ª potencia hercios). Como si una bombilla común de repente brillara un millón de veces más intensamente y pasara a emitir rayos invisibles al ojo. Precisamente estos objetos son los principales sospechosos de producir rayos cósmicos de energía ultraelevada y neutrinos con energías superiores a cientos de teraelectronvoltios.
Pero la simplicidad aquí es solo aparente. Para producir rayos cósmicos con energías superiores a 10 a la 19ª potencia electronvoltios (equivalente al impacto de una pelota de tenis comprimido en una sola partícula subatómica), los chorros deben transportar una energía colosal. Además, en forma de partículas pesadas, no solo de electrones ligeros. Los cálculos muestran que se necesitaría demasiado "combustible". El presupuesto energético de estos objetos se resquebraja. Además, el Observatorio Pierre Auger ve en la composición de los rayos más núcleos pesados que protones, y las direcciones de llegada están casi uniformemente distribuidas por el cielo. Esto concuerda mal con los raros "cañones" que disparan en un haz estrecho. Quizás la clave esté en los campos magnéticos que enredan las trayectorias. O en que los chorros "respiran" — se contraen y se expanden, cambiando su puntería.
Los nuevos instrumentos — IceCube-Gen2, KM3NeT, el conjunto de telescopios Cherenkov CTAO, el polarímetro de rayos X IXPE y los detectores de rayos cósmicos modernizados — permitirán medir parámetros clave. ¿De dónde vienen los neutrinos? ¿Cómo está polarizada la luz de los destellos? ¿De qué están hechos exactamente los rayos de energías extremas? Las respuestas mostrarán si estos cañones cósmicos son realmente los principales aceleradores del universo. O si el título corresponderá a otra clase de objetos. Y entonces las ondas en el agua de galaxias lejanas nos contarán mucho más de lo que sabemos hoy.
La energía de un protón de energía ultraelevada es aproximadamente igual a la energía cinética de un mosquito en vuelo, pero comprimida en un volumen billones de veces menor que el núcleo atómico.
En la novela "Contacto" de Carl Sagan, la señal de los extraterrestres proviene de la estrella Vega, pero en la trama está modulada por un flujo de neutrinos — precisamente las partículas que hoy se detectan provenientes de blázares.