Las observaciones de los telescopios H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) en Namibia han detectado electrones cósmicos con energías que superan los 10 tera-electrónvolts (TeV). Este logro notable, derivado de una década de datos, mejora nuestra comprensión de los orígenes de estas partículas de alta energía.
La radiación cósmica proviene de fuentes extremas, incluidos los restos de supernovas, pulsars y núcleos galácticos activos. Las partículas cargadas, como electrones y positrones, adquieren una inmensa energía en estos entornos. A diferencia de la radiación gamma, que viaja a través del espacio sin perturbaciones, las partículas cargadas son desviadas por campos magnéticos omnipresentes, complicando la determinación de sus orígenes.
El análisis de H.E.S.S. reveló un espectro de energía extendido, caracterizado por un notable punto de inflexión alrededor de 1 TeV. Esta transición sugiere un cambio en los mecanismos de aceleración y las fuentes de partículas.
Los electrones y positrones pierden energía a través de interacciones con la luz y los campos magnéticos. A energías superiores a 1 TeV, estas pérdidas limitan la distancia que las partículas pueden recorrer, lo que indica que sus fuentes están probablemente a unos pocos miles de años luz de nuestro sistema solar.
Los modelos informáticos identifican a los pulsars como los principales candidatos, generando vientos de partículas cargadas aceleradas en frentes de choque magnéticos. Los restos de supernovas también pueden actuar como aceleradores naturales, impulsando partículas a altas energías.
La abrupta transición observada en el espectro de energía implica que los electrones cósmicos de alta energía provienen de fuentes localizadas, posiblemente de un único pulsar situado a unos pocos miles de años luz. Las fuentes más distantes habrían generado una transición más gradual.
Este descubrimiento ofrece una oportunidad única para refinar los modelos de difusión de partículas en la Vía Láctea y el papel de los campos magnéticos. El análisis espectral detallado permite identificar procesos específicos de aceleración y pérdida de energía.
Las investigaciones futuras se centrarán en identificar el pulsar o la fuente responsable de estas partículas de alta energía, continuar las observaciones para explorar otras regiones cósmicas y correlacionar los hallazgos con observaciones de radiación gamma para mejorar nuestra comprensión de los mecanismos de aceleración cósmica. Esta investigación, publicada en Physical Review Letters, representa un avance significativo en astrofísica, estableciendo un nuevo referente para el estudio de partículas cósmicas de alta energía.