Los astrónomos reconstruyen la historia de un agujero negro

Tres equipos de astrónomos han logrado determinar la masa, la rotación y la distancia a la Tierra de un agujero negro especialmente famoso, Cygnus X-1, y con esos parámetros han reconstruido su historia. El objeto tiene casi 14,8 veces la masa del Sol, gira 800 veces por segundo y está a 6.070 años luz de aquí. Fue identificado como candidato a agujero negro hace casi cuatro décadas, pero entonces el gran especialista Stephen Hawking no estaba convencido y, en 1974, apostó con un colega y amigo, el físico teórico estadounidense Kip Thorne, a que no se trataba de tal objeto. Perdió. En 1990, cuando ya se habían hecho más observaciones de Cygnus X-1, el físico británico aceptó la derrota. Fue una de las varias apuestas que Hawking y Thorne han hecho sobre cuestiones científicas.

Una vez aceptado como tal, el objeto no perdió interés, al contrario. Cygnus X-1 es un agujero negro estelar, es decir, que se ha formado por el colapso de una estrella masiva, y forma un sistema doble con otro astro. Ahora, los tres grupos de astrónomos, que han trabajado con telescopios en tierra y en el espacio, presentan sus conclusiones complementarias en tres artículos publicados en The Astrophysical Journal. "La nueva información nos proporciona pistas sólidas acerca de cómo se formó el agujero negro, su masa y su velocidad de rotación, y es emocionante, porque no se sabe mucho acerca del nacimiento de un agujero negro", señala Mark Reid, líder de uno de los equipos, en un comunicado del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (EE UU). El horizonte de sucesos (la frontera de no retorno de la materia que cae en un agujero negro) gira en este más de 800 veces por segundo, muy cerca del máximo calculado.

Otro dato importante es la edad: tiene unos seis millones de años, según estudios de la estrella compañera y modelos teóricos. Por tanto, es relativamente joven en términos astronómicos, y no ha tenido mucho tiempo para tragarse suficiente materia de su entorno como para acelerar su rotación, por lo que Cygnus X-1 debió nacer ya girando muy rápido. Además, debió formarse prácticamente con la misma masa que tiene ahora, 14,8 veces la del Sol. "Ahora sabemos que es uno de los agujeros negros estelares más masivos de la galaxia y gira más rápido que cualquier otro que conozcamos", afirma Jerome Orosz (San Diego State University). El telescopio espacial de rayos X Chandra, de la NASA, ha sido clave en esta investigación.

"Como no puede escapar de un agujero negro más información, su masa, rotación y su carga eléctrica supone la descripción completa", dice Reid. "Y la carga de este agujero negro es casi cero".

Un tercer equipo, gracias a los radiotelescopios sincronizados del sistema VLBA, ha logrado precisar la distancia de Cygnus X-1 (dato esencial para determinar la masa y la rotación), así como el desplazamiento del objeto en el espacio. Resulta que el agujero negro se mueve muy despacio respecto a la Vía Láctea, lo que significa que no recibió impulso al formarse. Este dato apoya la hipótesis según la cual este objeto no se formó en una explosión de supernova (cuando una estrella supermasiva ha consumido todo su combustible), que habría dado ese impulso y llevaría mucha más velocidad. Debió ser un colapso estelar, sí, pero sin explosión, lo que dio origen al agujero negro en cuestión. En cuanto a la distancia, antes de estas nuevas medidas que la han fijado en 6.070 años luz, se estimaba entre 5.800 y 7.800 años luz, indican los expertos del National Radio Astronomy Observatory (que opera el VLBA).