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La emisión de rayos gamma desde el centro de la Galaxia revela un quiebre significativo, apuntando a un límite en la energía de los protones cósmicos.
En el centro de la Vía Láctea, donde el agujero negro supermasivo Sagitario A* remueve las nubes de gas como un molino sus muelas, los astrónomos han captado un pulso irregular. La radiación gamma, la luz más energética del universo, no llega desde allí como una onda uniforme, sino con un quiebre, como si el corazón de la Galaxia latiera con arritmia. Durante dieciséis años, cuatro telescopios en el desierto de Namibia captaron estos destellos y acumularon 365 horas de señal limpia. El resultado es un mapa donde no solo se ven puntos brillantes, sino también una cresta tenue: una banda de luminosidad a lo largo del plano galáctico.
La cresta no es un objeto individual, sino el resplandor combinado del gas bombardeado por rayos cósmicos, que son partículas cargadas aceleradas a velocidades enormes.
Para entender de dónde proviene esta luz, los científicos construyeron un modelo tridimensional: dónde se encuentra el gas en el espacio, por dónde vuelan las partículas y cómo colisionan. Resultó que la densidad de rayos cósmicos disminuye desde el centro según una ley simple: inversamente proporcional a la distancia. Pero en el espectro, es decir, en la distribución de energía de los cuantos gamma, se detectó un quiebre: en energías de aproximadamente 10–20 TeV, la luminosidad se atenúa bruscamente. Es como si el pulso de la Galaxia comenzara a desvanecerse.
Este quiebre señala un límite en la energía de los protones progenitores: alrededor de 15–50 TeV. Por encima de ese umbral, el acelerador en el centro de la Galaxia probablemente no puede impulsar las partículas. La fuente de inyección se ha localizado dentro de unas 20 parsecs del agujero negro, menos que la distancia del Sol a la estrella más cercana. Los cúmulos estelares Arches y Quintuplete, que antes se consideraban los principales candidatos, quedan descartados: están demasiado lejos.
La nebulosa del púlsar G0.9+0.1 ha mostrado por primera vez un corte en su espectro a una energía de unos 5 TeV, otra huella de las restricciones que la naturaleza impone a los aceleradores de partículas.
Antes, los astrónomos no podían separar la radiación de la cresta de las fuentes de fondo, y la cuestión de la naturaleza del acelerador permanecía abierta. Ahora, gracias al enfoque tridimensional, se ha aislado por primera vez el espectro verdadero de la cresta. Esto permite poner a prueba rigurosamente la hipótesis de la inyección continua de partículas desde el centro. El corazón de la Galaxia late de manera irregular, pero ahora sabemos dónde se altera su ritmo.
La zona molecular central contiene alrededor del 10% de todo el gas molecular de la Galaxia, ocupando solo el 1% de su volumen: es el depósito de gas más denso de la Vía Láctea.