Análisis del origen hadrónico en fuentes galácticas ultra-energéticas de LHAASO a partir de rayos gamma y neutrinos

El estudio de los fenómenos astrofísicos de altas energías constituye una de las áreas más activas y desafiantes de la investigación contemporánea, ya que permite explorar los procesos físicos más extremos que ocurren en el universo. En particular, la identificación de aceleradores capaces de producir partículas hasta energías del orden de los petaelectronvoltios (PeV) es un problema central para comprender el origen de los rayos cósmicos galácticos. Los recientes avances observacionales, especialmente la detección de múltiples fuentes con emisión de rayos gamma ultra-energéticos por el Gran Observatorio de Lluvias de Aire a Gran Altitud (LHAASO, por sus siglas en inglés), han abierto una nueva etapa en este campo, planteando interrogantes fundamentales sobre los mecanismos físicos responsables de estas emisiones. En este contexto, la combinación de observaciones de rayos gamma y neutrinos de alta energía se ha convertido en una herramienta clave para evaluar la contribución de procesos hadrónicos en estas fuentes. En escenarios donde protones o núcleos relativistas interactúan con el gas del medio interestelar, se producen piones cargados y neutros cuya desintegración genera simultáneamente rayos gamma y neutrinos. Debido a que los neutrinos pueden atravesar regiones densas sin atenuación significativa, la información disponible en límites observacionales de neutrinos permite imponer restricciones físicas sobre la fracción hadrónica compatible con los espectros gamma medidos. Sin embargo, la interpretación conjunta de estas señales sigue siendo un desafío debido a las sensibilidades actuales y a la ausencia de detecciones significativas de neutrinos para la mayoría de fuentes galácticas. Este proyecto propone analizar la contribución de procesos hadrónicos a la emisión de rayos gamma ultra-energéticos en dos casos de estudio detectados por LHAASO: LHAASO J1839-0545, localizada en el plano galáctico interno, y LHAASO J1908+0621, asociada a una región activa del plano galáctico en la zona de Cygnus. Mediante el estudio conjunto de sus espectros gamma y las restricciones observacionales provenientes de neutrinos de alta energía, se derivarán flujos de neutrinos esperados bajo escenarios hadrónicos y se compararán con límites disponibles, con el fin de restringir cuantitativamente la contribución hadrónica y evaluar la consistencia física de estos escenarios. Desde una perspectiva de investigación básica, el proyecto contribuirá al fortalecimiento de los fundamentos teóricos y observacionales necesarios para comprender los mecanismos de aceleración y emisión en fuentes galácticas extremas. Asimismo, promoverá la formación de recursos humanos y el desarrollo de capacidades locales en el análisis de datos científicos de frontera, contribuyendo a los objetivos de desarrollo sostenible relacionados con la educación de calidad (ODS 4) y la promoción de la investigación científica e innovación (ODS 9). En conjunto, el proyecto aspira a generar conocimiento fundamental relevante para la astrofísica de altas energías y a fortalecer la participación del país en iniciativas científicas internacionales orientadas al estudio de los fenómenos más energéticos de la Galaxia.