En el centro de una galaxia lejana, donde gira un agujero negro supermasivo con una masa de cien millones de soles, el espacio está atravesado por campos magnéticos. Están enrollados en torbellinos apretados, como un embudo en una concha, solo que en lugar de agua hay plasma acelerado a velocidades cercanas a la de la luz. Es aquí, en las ondas de choque, donde nacen partículas con energías inaccesibles para cualquier acelerador terrestre.
El mecanismo responsable de esto se llama aceleración de Fermi de primer orden. La partícula, como una pelota entre dos raquetas que se acercan, rebota repetidamente en las inhomogeneidades magnéticas en movimiento y gana energía. Pero también hay frenos: la radiación de sincrotrón (cuando la partícula gira alrededor de una línea magnética y pierde energía en forma de luz) y la dispersión Compton inversa (colisión con fotones que le roban velocidad).
A los electrones les ha tocado peor: son más ligeros y pierden energía más rápido, por lo que su techo es de unos 120 gigaelectronvoltios. Estas cifras se obtienen para un agujero negro típico de cien millones de masas solares. Así construye la naturaleza su propio acelerador, y apenas empezamos a entender sus planos.
Una energía de varios cientos de petaelectronvoltios es comparable a la energía de un mosquito en vuelo, pero concentrada en una sola partícula subatómica: el protón.
En la novela «Contacto» de Carl Sagan, la señal extraterrestre llega precisamente desde las cercanías de un agujero negro supermasivo; quizás allí se escondan los aceleradores naturales.