Observando Cygnus X-1, un agujero negro !

En 1964 un cohete suborbital detectó por primera vez en la historia una fuente de rayos X que provenía de una región en la constelación del Cisne. Imaginad la emoción que sentiría el mundo entero, dejándose llevar por la imaginación en una época en la que no se habían recibido todavía señales extraterrestres. No fue hasta 1971 cuando se empezó a desentrañar el misterio de ese “faro estelar” que emitía rayos X a una velocidad pasmosa.

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Estamos hablando de la fuente de rayos X conocida como X-1 Cygnus, situada a 6.070 años luz de nuestra isla particular, formando parte de una inmensa región de estrellas conocida como Cygnus OB3, que viajan juntas por la galaxia como una bandada de pájaros. Sin embargo, al apuntar con telescopios visuales a X-1 Cyg no se apreciaba nada, salvo una estrella cercana a la fuente original. Cuidadosas observaciones posteriores pusieron en evidencia que esa solitaria estrella formaba en realidad parte de un sistema binario, siendo su compañera no una estrella, sino la invisible y esquiva fuente de rayos X. Ante la existencia de un objeto desconocido se barajaban dos opciones para explicar su naturaleza. Por un lado podría ser una estrella de neutrones, la última fase de una estrella que ha colapsado, de una masa igual a 8-10 masas solares. Sin embargo se comprobó que la masa de X-1 Cyg debía equivaler aproximadamente a 15 soles, dejando atrás la hipótesis de la estrella de neutrones. Un cuerpo de estas características cumplía todos los requisitos para ser considerado un agujero negro, y así fue, convirtiéndose en el primero de dichos objetos de los que se tuvo constancia.

Entonces, ¿qué es realmente un agujero negro? Para entenderlo tenemos que comprender que una estrella mantiene su estado gracias a dos fuerzas. Una es el resultado de múltiples explosiones, reacciones de fusión nuclear que tienen lugar en ella, en las cuales se fusionan dos moléculas de hidrógeno y forman helio, generando una gran cantidad de energía de “dentro a fuera”. La otra fuerza es la gravedad, que a diferencia de la anterior, tienda a mantener la estrella comprimida, es una fuerza de “fuera a dentro”. Cuando todo el hidrógeno se consume y se forma helio, éste a su vez reacciona (con más dificultad que el hidrógeno) y da lugar a carbono, formándose a continuación, en las estrellas muy masivas, otros elementos más pesados. Una vez que se forma níquel, la capacidad de fusión se anula, con lo cual la estrella pierde su “fuerza interior” y la gravedad actúa entonces en todo su auge, comprimiendo la estrella rápidamente. Esto da lugar al colapso de una estrella y a una gran explosión que se denomina supernova. Toda la masa original de la estrella (restando los gases que salen despedidos y forman los remanentes de supernova, de los cuales ya veremos algunos) queda comprimida en un espacio de apenas 40 km. La densidad es entonces tan inmensa que atrae todo lo que hay a su alrededor, no dejando si quiera escapar la luz. Estos párrafos sirven para introducir el informe de observación, si queréis una explicación más completa y clara os recomiendo visitar el siguiente enlace del blog “Ciencia de Sofá”: https://cienciadesofa.com/2013/04/agujeros-negros-acelerador-particulas.html.

De todo lo anterior podemos deducir que es imposible ver X-1 Cyg, y es cierto, Sin embargo, nada nos impide ver a la estrella azul que forma sistema binario con ella, ya que cuenta con una generosa magnitud 9, al alcance de prismáticos y telescopios.

Tenemos que dejar paso a la imaginación y a ver a esa gigante azul, deformada por estar dejándose, de forma literal, la piel por su compañero. X-1 Cyg está absorbiendo las capas superficiales de la estrella, girando en un continuo baile que durará más que nosotros, completando una vuelta en tan sólo 5.6 días. Es uno de esos objetos que tenemos que “ver” con la mente para sacarle provecho, y cuando alguien nos pida ver un agujero negro, ya sabemos a dónde apuntar.

!Un saludo y buenos cielos!

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