El cielo nocturno en luz de neutrinos se asemeja a un lienzo en el que trabajan dos manos. Una sostiene un pincel ancho y suave: son los restos de supernova, las envolturas que quedan tras las explosiones estelares. La otra aprieta una pluma fina y dura: los microcuásares, sistemas binarios donde un agujero negro enrolla materia en chorros estrechos. Ambas manos aceleran protones hasta energías enormes, y estos, al chocar con el gas interestelar, producen neutrinos y rayos gamma. Pero hasta ahora no estaba claro qué mano era responsable de qué región del cielo.
Los autores del nuevo trabajo han construido un modelo en el que las dos clases de aceleradores actúan de forma independiente. Para cada fuente calcularon cómo se dispersan las partículas por la Galaxia, como tinta sobre papel. Los restos de supernova aceleran protones hasta 68 TeV, mientras que los microcuásares los aceleran hasta 6 PeV, cien veces más energéticos. La eficiencia de aceleración se ajustó para que el modelo coincidiera con las mediciones de rayos cósmicos en la Tierra. Resultó que los microcuásares convierten alrededor del 10% de su energía en partículas aceleradas, y los restos de supernova, el 6%.
La comparación con los datos del observatorio de neutrinos IceCube mostró concordancia: el flujo predicho en la Galaxia interior coincide con las observaciones de 12 años. Los mapas de rayos gamma, calculados teniendo en cuenta la absorción por la radiación de fondo, también reproducen las mediciones de LHAASO. Los puntos calientes en el cielo de neutrinos resultaron no ser aceleradores individuales, sino regiones de gas denso sobre las que se proyecta un mar de rayos cósmicos.
Ahora los astrónomos disponen de una plantilla de fondo lista para usar. Ayudará a buscar fuentes puntuales de neutrinos en los datos de IceCube, KM3NeT y Baikal-GVD, separándolas del resplandor difuso. Además, el modelo vincula las mediciones locales de rayos cósmicos con la radiación global de la Galaxia: las dos manos que dibujan un mismo cielo, por fin se distinguen por su trazo.
La eficiencia de aceleración de protones por microcuásares, de alrededor del 10%, significa que cada uno de estos objetos en fase activa aporta a los rayos cósmicos una energía comparable a la luminosidad de Eddington total para un agujero negro de 10 masas solares, aproximadamente $10^{39}$ erg/s.