Desde hace más de un siglo, los científicos han confirmado que la Tierra está expuesta a radiación penetrante proveniente del espacio exterior. Hace seis décadas, se identificó que esta radiación no es uniforme, existiendo también rayos cósmicos de ultra alta energía. Aunque su origen sigue siendo un misterio, la comunidad científica ha llegado a un consenso: estos rayos son generados por fenómenos colosales y excepcionales en el universo. Actualmente, la cuestión que inquieta a los astrónomos no es tanto el «qué» produce estos rayos, sino «cuál» de los diversos eventos y mecanismos es el responsable de emitir partículas con tal energía.
Recientemente, un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva York ha presentado uno de los estudios más sólidos sobre el origen de los rayos cósmicos de energía ultraalta. Este trabajo, publicado en la revista Physical Review Letters, sugiere que estas partículas extraordinarias pueden ser expulsadas al espacio como resultado de la fusión de dos o más estrellas de neutrones.
El fenómeno de las estrellas de neutrones
Una estrella de neutrones es el remanente de una estrella convencional que ha desarrollado características singulares. Cuando una estrella agota su combustible principal, compuesto por hidrógeno y helio, y explota en una supernova, no desaparece por completo. La mayor parte de su masa se dispersa, pero queda un pequeño núcleo denso formado casi exclusivamente por neutrones. Esta clase de estrella es extremadamente compacta y presenta campos magnéticos que son miles de millones de veces más potentes que los de la Tierra.
En años recientes, los astrónomos han descubierto que las estrellas pueden existir en pares. Los sistemas binarios, donde dos astros orbitan alrededor de un centro de masa común, son bastante comunes en el cosmos. Un escenario plausible es la colisión de dos estrellas de neutrones al final de sus ciclos de vida, tras haber alterado sus órbitas. Este fenómeno resulta atractivo para los físicos, ya que de tal fusión podría surgir un agujero negro.
La fusión de estrellas de neutrones
NASA/AEI/ZIB/M. Koppitz y L. Rezzolla.
La investigación sobre estos fenómenos no solo busca entender el origen de los rayos cósmicos de ultra alta energía, sino también desentrañar los misterios que rodean a las estrellas de neutrones y su comportamiento en situaciones extremas. La fusión de estas estrellas representa un evento cósmico de gran magnitud, capaz de generar condiciones que podrían explicar la emisión de partículas altamente energéticas que llegan a la Tierra.
El estudio de estos fenómenos cósmicos continúa siendo un área activa de investigación, donde cada nuevo descubrimiento ofrece pistas sobre la naturaleza del universo y los procesos que lo rigen. La colaboración entre diferentes disciplinas y la utilización de tecnologías avanzadas son esenciales para avanzar en la comprensión de estos intrigantes eventos astronómicos.