GINEBRA, SUIZA. — Un enigma cósmico que ha desconcertado a los astrofísicos durante décadas podría estar más cerca de resolverse, y el hallazgo no proviene de un telescopio espacial, sino de un laboratorio subterráneo. Científicos del Sincrotrón de Protones Superiores (SPS) del CERN lograron crear “bolas de fuego” de plasma que imitan las condiciones extremas cerca de los agujeros negros, aportando nuevas pruebas sobre el papel de los campos magnéticos invisibles en la estructura del universo.

El estudio, publicado esta semana en PNAS, representa la primera recreación terrestre de los procesos físicos que ocurren en los chorros relativistas de los blázares: galaxias activas impulsadas por agujeros negros supermasivos que emiten potentes chorros de partículas hacia la Tierra. Estas emisiones producen rayos gamma de altísima energía que, según la teoría, deberían generar una cascada de radiación secundaria al interactuar con la luz de fondo cósmica. Sin embargo, el brillo débil esperado nunca ha sido detectado por observatorios como el telescopio Fermi de la NASA.

Ante esta ausencia, surgieron dos hipótesis. Una sugería que los chorros de plasma se vuelven inestables y se disipan antes de producir dicha radiación. La otra, que un Campo Magnético Intergaláctico (IGMF) extremadamente débil —remanente del Big Bang— desvía las partículas generadas, ocultando su señal a los telescopios.

Para comprobarlo, los investigadores del CERN diseñaron una versión a escala de un chorro de blázar, utilizando un haz de plasma con aproximadamente diez billones de pares electrón-positrón a velocidades cercanas a la luz. El objetivo: observar si el chorro se desintegraba por inestabilidad interna.

Los resultados fueron concluyentes. Los “chorros artificiales” de plasma permanecieron estables y coherentes, descartando la teoría de la inestabilidad. Extrapolados a escala cósmica, los datos apuntan a que los rayos gamma desaparecidos son desviados por el campo magnético intergaláctico, confirmando su existencia y función estructuradora en el universo.

“Es la primera evidencia experimental terrestre de cómo campos magnéticos débiles pueden influir en la materia a escala cósmica”, afirmó la investigadora Elena Marchesi, coautora del estudio. “Recreamos un fragmento del universo dentro de un laboratorio.”

El logro abre un nuevo capítulo en la astrofísica de laboratorio, uniendo la física de partículas con la cosmología. Al encender estas bolas de fuego de plasma, los científicos podrían haber revelado finalmente el andamiaje magnético invisible que sostiene el cosmos desde hace más de 13 mil millones de años.

CERN IGNITES PLASMA “FIREBALLS” TO HUNT DOWN THE UNIVERSE’S GHOST MAGNETIC FIELD

GENEVA, SWITZERLAND. — A cosmic mystery that has baffled astrophysicists for decades may be closer to resolution—thanks not to a space telescope, but to an experiment deep beneath the Swiss countryside. Scientists at CERN’s Super Proton Synchrotron (SPS) have successfully created plasma “fireballs” on Earth that mimic the ferocious environments near black holes, shedding light on how invisible magnetic fields might shape the universe.

The study, published this week in PNAS, marks the first time researchers have reproduced in the lab the physical conditions believed to exist in blazar jets—colossal, high-speed streams of charged particles ejected from supermassive black holes that point directly toward Earth. These jets emit gamma rays of immense energy, and theory predicts that as they cross intergalactic space, they should produce cascades of secondary radiation through interactions with cosmic background light. Yet, puzzlingly, the expected faint glow of low-energy gamma rays has never been detected by satellites such as NASA’s Fermi Telescope.

Two rival explanations emerged. One theory argued that these particle jets destabilize and collapse before producing the secondary radiation. The other posited that the Intergalactic Magnetic Field (IGMF)—a weak, ghostly remnant of the Big Bang—deflects the resulting particles, hiding the signal from our view.

To test these ideas, CERN physicists engineered a scaled-down version of a blazar jet inside the SPS: a plasma beam containing roughly ten trillion electron-positron pairs traveling at near-light speeds. By observing the beam’s evolution, the team aimed to see if it would self-destruct due to internal plasma instabilities.

The results were striking. The artificial plasma jets remained stable, narrow, and coherent, contradicting the instability hypothesis. This behavior, when scaled up to cosmic proportions, implies that the missing gamma rays are not lost through turbulence but rather diverted by the IGMF—a magnetic web permeating the vastness of space.

“This is the first terrestrial evidence of how weak magnetic fields influence matter on a cosmic scale,” said project co-lead Dr. Elena Marchesi. “We’ve essentially recreated a piece of the universe inside a laboratory.”

The experiment opens a new frontier in laboratory astrophysics, bridging the gap between high-energy particle physics and cosmology. By igniting plasma fireballs, scientists may have finally illuminated the invisible magnetic scaffolding that has quietly shaped galaxies—and perhaps the universe itself—for 13 billion years.

CERN ACENDE “BOLAS DE FOGO” DE PLASMA PARA DESCOBRIR O CAMPO MAGNÉTICO FANTASMA DO UNIVERSO

GENEBRA, SUÍÇA. — Um dos maiores enigmas cósmicos pode estar prestes a ser desvendado — e, surpreendentemente, não por um telescópio espacial, mas por um experimento subterrâneo no CERN. Pesquisadores do Super Sincrotrão de Prótons (SPS) conseguiram criar “bolas de fogo” de plasma que reproduzem as condições extremas ao redor de buracos negros, lançando nova luz sobre o papel dos campos magnéticos invisíveis que moldam o universo.

O estudo, publicado na revista PNAS, descreve a primeira reprodução em laboratório das condições dos jatos relativísticos de blazares — galáxias ativas alimentadas por buracos negros supermassivos que lançam jatos de partículas a velocidades próximas à da luz. Essas emissões geram raios gama extremamente energéticos que, segundo a teoria, deveriam interagir com a luz de fundo cósmica e criar uma cascata de radiação secundária. Mas o brilho esperado desses raios gama de baixa energia nunca foi observado por telescópios como o Fermi da NASA.

Duas explicações competiam: uma sustentava que os jatos se tornam instáveis e se dissipam; a outra afirmava que o Campo Magnético Intergaláctico (IGMF) — um vestígio fraco do Big Bang — desvia as partículas resultantes, escondendo-as da nossa visão.

Para testar, os cientistas do CERN criaram uma versão reduzida de um jato de blazar: um feixe de plasma com cerca de dez trilhões de pares elétron-pósitron acelerados quase à velocidade da luz. O objetivo era observar se o feixe se desestabilizava, como previam alguns modelos.

O resultado foi surpreendente. Os jatos artificiais permaneceram estáveis e paralelos, contrariando a hipótese da instabilidade. Isso indica que, em escala cósmica, o desaparecimento dos raios gama se deve à deflexão causada pelo IGMF, fornecendo a evidência mais concreta até hoje da existência desse campo magnético primordial.

“É a primeira prova experimental de como campos magnéticos fracos influenciam a matéria em escala universal”, afirmou Dra. Elena Marchesi, coautora do estudo. “De certa forma, recriamos um pedaço do universo em laboratório.”

Com esse avanço, nasce uma nova era de astrofísica experimental, unindo física de partículas e cosmologia. As “bolas de fogo” de plasma do CERN podem ter revelado o andaime magnético invisível que sustenta o cosmos há bilhões de anos.