El sistema estelar Cygnus X-3 podría acelerar protones a energías colosales de varias decenas de petaelectronvoltios. Esta conclusión se basa en rayos gamma detectados hasta 3,7 PeV en la atmósfera terrestre.
Cygnus X-3 se encuentra a unos 24 000 años luz, en la constelación del Cisne. Asocia una estrella masiva con un objeto compacto, probablemente un agujero negro o una estrella de neutrones. La materia fluye entre ambos astros y alimenta potentes chorros.
Vista general de Cygnus X-3: la estrella de tipo WN 4-6 (en azul) y el objeto compacto rodeado de un disco de acreción (en rojo).
Imagen Wikimedia
Los investigadores utilizaron LHAASO, un gran observatorio instalado en China. Este no detecta directamente los protones acelerados: observa las cascadas de partículas producidas en la atmósfera terrestre por rayos gamma extremadamente energéticos provenientes del espacio.
Los datos revelan rayos gamma recibidos desde esa parte del cielo que van de 0,06 a 3,7 PeV. Esta variabilidad corresponde a la de las emisiones de Cygnus X-3. También aparece una posible modulación ligada a la órbita del sistema.
Los rayos gamma podrían producirse cuando los protones acelerados encuentran materia circundante. En esta interpretación, llamada hadrónica, los protones deben alcanzar varias decenas de PeV para llegar con tal energía a la Tierra. El sistema se convertiría entonces en un «super-PeVatrón», capaz de alcanzar energías extremas.
Futuras observaciones simultáneas en rayos gamma, rayos X y ondas de radio deberán precisar el mecanismo implicado. También podrán verificar la modulación orbital y determinar si Cygnus X-3 contribuye realmente a los rayos cósmicos más energéticos de nuestra galaxia.