¿Cómo fabrica Shadow Blaster neutrinos a 11.000 millones de años luz?

Una galaxia sepultada bajo gas y polvo, situada a unos 11.000 millones de años luz, se ha convertido en la candidata más sólida para explicar el origen de un neutrino de energía descomunal detectado en la Antártida. Su nombre técnico es JCMT0402−0424, aunque los astrónomos le han concedido uno bastante más llevadero: Shadow Blaster.

No se ha descubierto una fábrica de neutrinos en el sentido literal, con chimeneas galácticas y una cadena de montaje cósmica. Lo que aparece es algo más interesante: una región extraordinariamente compacta, rica en gas y con una formación frenética de estrellas, capaz de actuar como un acelerador natural de partículas. Las colisiones producidas en su interior podrían generar neutrinos de alta energía como el registrado por IceCube en 2021.

La investigación, dirigida por Yuji Urata, de la compañía científica MITOS Science en Taiwán, se publicó el 17 de junio de 2026 en Nature Astronomy. El trabajo combina observaciones realizadas con IceCube, el telescopio James Clerk Maxwell, el conjunto ALMA, el Submillimeter Array, Gemini y otros instrumentos. Un rompecabezas construido con señales minúsculas, imágenes deformadas por la gravedad y mucha paciencia.

Una partícula fantasma con domicilio probable

La historia comenzó el 22 de septiembre de 2021, cuando el Observatorio de Neutrinos IceCube detectó el evento IC 210922A. Se trataba de un neutrino de tipo trayectoria, es decir, una partícula cuya interacción permitió reconstruir con cierta precisión la dirección aproximada desde la que había llegado.

Su energía rondaba los 750 teraelectronvoltios, una magnitud difícil de traducir a la vida cotidiana sin que la comparación acabe pareciendo un truco de feria. Basta con decir que supera de manera extraordinaria las energías habituales de los neutrinos producidos por el Sol, los reactores nucleares o los procesos atmosféricos.

IceCube lanzó una alerta automática para que telescopios de todo el mundo observaran aquella zona del cielo. El sistema está diseñado precisamente para eso: cuando una partícula excepcional atraviesa el detector antártico, comienza una carrera internacional para localizar algún destello, galaxia activa, explosión o fenómeno que pueda haberla producido.

La búsqueda inicial resultó poco agradecida. No apareció una fuente brillante de rayos gamma. Tampoco surgió una explosión evidente en luz visible ni una señal contundente de rayos X. El universo, poco considerado con los horarios de oficina, había enviado la partícula sin adjuntar remite.

La pista que apareció entre polvo y gas

Dos días después de la alerta, el telescopio James Clerk Maxwell comenzó a observar la región en longitudes de onda submilimétricas. Allí encontró una fuente excepcionalmente luminosa, escondida tras grandes cantidades de polvo: Shadow Blaster.

La galaxia se encuentra dentro de la región de procedencia donde, con un nivel de confianza del 90%, pudo originarse el neutrino. No es una prueba definitiva, pero tampoco una coincidencia corriente. Los investigadores calculan que la probabilidad de encontrar por azar una fuente submilimétrica tan brillante en esa zona es de aproximadamente el 1%, e incluso podría acercarse al 0,3% según los recuentos más recientes de galaxias comparables.

No apareció otra candidata con propiedades semejantes. Ese dato pesa. También lo hace su estructura interna: Shadow Blaster posee un núcleo compacto y saturado de gas molecular, el tipo de entorno donde las partículas cargadas pueden quedar atrapadas, rebotar una y otra vez y alcanzar energías enormes.

Una lente cósmica multiplicó la imagen

Las observaciones de ALMA revelaron que la galaxia no aparece una sola vez, sino cuatro. No son cuatro objetos distintos. Entre Shadow Blaster y la Tierra existe otra galaxia cuya gravedad curva el espacio y desvía la luz del objeto lejano, creando varias imágenes aumentadas de la misma fuente.

Es el fenómeno conocido como lente gravitacional, una especie de lupa cósmica predicha por la relatividad general. Gracias a ella, la luminosidad aparente de Shadow Blaster pasa de unos 2,7 billones a cerca de 33 billones de veces la luminosidad del Sol. Sin ese aumento natural, probablemente habría permanecido camuflada en el fondo oscuro del cielo.

Los modelos permitieron reconstruir la galaxia original y medir una región principal de unos 520 pársecs, alrededor de 1.700 años luz. Es un espacio pequeño en términos galácticos, pero atestado de gas, polvo y estrellas recién nacidas. Allí se formarían varios cientos de masas solares en nuevas estrellas cada año, frente a una o dos en una galaxia tranquila como la Vía Láctea.

Shadow Blaster pertenece a una familia conocida como galaxias polvorientas con intensa formación estelar. Abundaron durante el llamado mediodía cósmico, la época comprendida aproximadamente entre 1.500 y 4.500 millones de años después del Big Bang, cuando el universo producía estrellas a un ritmo muy superior al actual.

Cómo puede una galaxia fabricar neutrinos

Los neutrinos carecen de carga eléctrica, tienen una masa diminuta y apenas interactúan con la materia. Miles de millones atraviesan cada centímetro del cuerpo humano a cada segundo sin dejar señal apreciable. Esa discreción casi insolente explica por qué se les llama partículas fantasma.

También los convierte en excelentes mensajeros. La luz puede ser absorbida por el polvo, desviada o bloqueada; las partículas cargadas cambian de dirección al encontrarse con campos magnéticos. Un neutrino, en cambio, puede escapar del corazón de una galaxia y viajar durante miles de millones de años prácticamente en línea recta.

La hipótesis planteada para Shadow Blaster comienza con supernovas y otros procesos ligados a su actividad estelar. Estas explosiones aceleran protones y núcleos atómicos, formando rayos cósmicos. En un núcleo tan denso, las partículas no salen con facilidad: chocan con el gas circundante y producen partículas inestables llamadas piones. Al desintegrarse, los piones generan neutrinos.

La galaxia funcionaría así como un calorímetro de rayos cósmicos. No porque mida las partículas, sino porque retiene buena parte de su energía y favorece nuevas colisiones. Cuanto más compacto y gaseoso sea el entorno, mayores son las posibilidades de convertir esa energía en neutrinos.

El matiz del agujero negro

Los datos no permiten afirmar que Shadow Blaster carezca de un agujero negro masivo. En realidad, muchas galaxias poseen uno en su región central. Lo que no se ha encontrado es evidencia de un núcleo galáctico activo dominante, es decir, un agujero negro devorando materia con suficiente intensidad como para explicar por sí solo la emisión observada.

No se aprecia una fuente potente de rayos X ni los movimientos extremos del gas que suelen acompañar a los núcleos activos más violentos. Las propiedades medidas por ALMA encajan mejor con una galaxia impulsada por una formación estelar extraordinaria. Puede haber un agujero negro oculto o poco activo, pero no hace falta invocarlo para explicar el fenómeno. Conviene distinguir ambas cosas; el cosmos ya es bastante complicado sin añadirle certezas de saldo.

El 20% que cambia el mapa del universo extremo

Un único neutrino no convierte automáticamente a Shadow Blaster en responsable del caso. La estimación teórica de partículas detectables procedentes de una sola galaxia de este tipo sigue siendo modesta. La relevancia aparece cuando se considera toda la población de galaxias compactas y polvorientas que existió durante el mediodía cósmico.

Los modelos elaborados por el equipo indican que esta clase de galaxias podría producir habitualmente alrededor del 15% del fondo difuso de neutrinos astrofísicos, con un máximo cercano al 20% entre energías de decenas de teraelectronvoltios y varios petaelectronvoltios.

Ese porcentaje no significa que se haya resuelto por completo el misterio. Quedaría todavía la mayor parte de los neutrinos de alta energía por atribuir a otros escenarios: galaxias activas, agujeros negros con chorros relativistas, disrupciones de estrellas, supernovas extremas o una combinación de varias poblaciones.

La novedad está en ampliar el catálogo de sospechosos. Hasta ahora, buena parte de la atención se dirigía hacia objetos visiblemente violentos y brillantes en rayos gamma. Shadow Blaster plantea otro paisaje: galaxias remotas, cubiertas de polvo y casi invisibles en algunas longitudes de onda, pero con un interior parecido a una olla a presión de gas, estrellas jóvenes y rayos cósmicos.

Una señal diminuta desde el universo joven

Shadow Blaster es la contrapartida electromagnética más plausible hallada dentro de la región de procedencia de IC 210922A. La coincidencia espacial es poco frecuente, su núcleo reúne las condiciones físicas necesarias y no existe en el campo observado otra fuente con credenciales comparables. Es mucho. No es todo.

Para establecer una relación firme harán falta más detecciones y nuevas asociaciones entre neutrinos y galaxias polvorientas. El problema es instrumental: las regiones de incertidumbre de IceCube pueden ocupar áreas amplias del cielo, mientras que los estudios submilimétricos profundos requieren bastante tiempo de observación. Los telescopios actuales no pueden rastrear de forma sistemática todas esas zonas con la sensibilidad necesaria.

Las futuras instalaciones de gran campo deberán comprobar si Shadow Blaster representa una población abundante o una coincidencia excepcional vestida con datos muy sugerentes. Mientras tanto, el hallazgo deja una imagen poderosa y científicamente incómoda: una galaxia vista cuando el universo joven permanecía cubierto de polvo, amplificada por otra galaxia y capaz de lanzar una partícula que cruzó 11.000 millones de años luz antes de terminar su viaje bajo el hielo de la Antártida.

Una sola partícula, casi nada. Y, sin embargo, suficiente para iluminar una clase entera de fábricas cósmicas que permanecía en la sombra.