A 8.000 años luz de la Tierra, en la constelación del Cisne, un agujero negro está devorando a su estrella más cercana con gran violencia. El proceso, que fue detectado a mediados de junio, está siendo seguido por primera vez con precisión por astrónomos de todo el mundo a través de telescopios espaciales y observatorios terrestres.
El Gran Telescopio de Canarias (GTC) está liderando las observaciones de este sistema binario (formado por un agujero negro y una estrella) denominado V404 Cygni.

agujero negro despierta
© ESARecreación del sistema binario V404 Cygni. La estrella compañera (en rojo), el disco de material (morado) en torno al agujero negro y el chorro vertical que muestra el material expulsado.
Este voraz agujero negro, descubierto por los astrónomos en 1989, ha despertado tras 26 años de inactividad. Y es que desde aquel año, cuando fue observado por el satélite japonés de rayos X Ginga y sus instrumentos a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS), este sistema no se mostraba tan brillante y activo como en la actualidad.

"Se comporta de forma muy violenta", explica por teléfono Teo Muñoz Darias, astrónomo del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y responsable de las observaciones junto a sus colegas Jorge Casares y Daniel Mata Sánchez.

Devora y expulsa material

"La capa externa de la estrella compañera se siente más atraída por el agujero negro que por la estrella en sí misma, por lo que la masa estelar cae hacia el agujero negro. Se va formando un disco en torno a ese agujero, que se ha ido volviendo más denso en estos 25 años. En ese proceso, que se desarrolla a gran velocidad, se producen los rayos X y la emisión de muy alta energía. Por otro lado, también sabemos que hay otro fenómeno físico muy ligado al otro que es la eyección de material, y lo estamos viendo ahora con un detalle impresionante. La misma energía es expulsada del agujero negro. Es decir, a la vez que engulle, que traga material de la estrella cercana que ha ido acumulándose en ese disco, también se produce el fenómeno opuesto", afirma Muñoz

"Se trata del segundo agujero negro de masa estelar más cercano a la Tierra", añade el astrónomo. El hecho de que esté tan próximo a la Tierra [en astronomía 8.000 años luz es cerca] está facilitando la observación de este fenómeno. A diferencia de los agujeros negros supermasivos (de los que se cree que hay uno en cada galaxia y cuya masa equivaldría a la de un millón de soles) los agujeros negros de masa estelar, como el de sistema V404 Cygni, son mucho más frecuentes: "Sabemos que hay millones de agujeros negros de masa estelar en cada galaxia, aunque sólo conocemos unos 50", apunta.

Cuando este sistema en la constelación del Cisne fue detectado en 1989, los científicos barajaron dos posibilidades. Que la estrella estuviera orbitando una estrella de neutrones o un agujero negro. Tras varios meses de intensa actividad, pudieron medir el tiempo que la estrella tardaba en dar una vuelta al otro objeto y la velocidad con la que lo hacía. Con estos datos y aplicando las leyes de Kepler, estimaron que su masa era de unas 10 masas solares. "Las estrellas de neutrones tienen, como mucho, una masa de tres, por lo que se determinó que se trataba de un agujero negro", señala Teo Muñoz.

La erupción

"Durante estos últimos 25 años el sistema ha estado en quietud, durmiendo. Pero la pasada semana de nuevo entró en erupción, al igual que en 1989, con la diferencia de que ahora disponemos de toda una batería de misiones espaciales, radiotelescopios y telescopios ópticos para estudiarlo. Jamás había visto algo así", apunta el astrónomo, que en 1989 tenía sólo ocho años.

La alerta la dio el pasado 15 de junio el satélite Swift de la NASA, que fue el primero en detectar un repentino estallido de rayos gamma en la zona del cielo en la que se encuentra este agujero negro. Poco después, desde el módulo japonés de la ISS se observaron llamaradas de rayos X en la misma parte del cielo. Telescopios de todo el mundo apuntan ahora a esa región del cielo para observar cómo el agujero negro va engullendo vorazmente materia procedente de la estrella.

Apenas se confirmó el fenómeno, el Gran Telescopio CANARIAS activó lo que denominan un Target of Opportunity, unas observaciones que se reservan para eventos astronómicos extraordinarios. Desde la noche del 17 de junio están siendo testigos de cómo se comporta este sistema binario compuesto por el agujero negro y la estrella. "Estamos observándolo todas las noches. Podemos descomponer la luz en diferentes colores y a una resolución temporal muy rápida. Estamos apreciando detalles muy interesantes", apunta.

Los científicos creen que la erupción durará varios meses, como ocurrió en la anterior ocasión. También piensan que este agujero negro entra en actividad periódicamente, cada cuarto de siglo aproximadamente. Así lo sugieren las placas históricas de finales de los años 30 y finales de los años 50 en las que antiguamente se plasmaban las observaciones astronómicas de los telescopios y que reflejan un abrillantamiento en la región del cielo en la que está este sistema.

Este sistema binario ha sido uno de los temas principales de la Semana Europea de la Astronomía y las Ciencias de Espacio EWASS 2015 que este viernes ha terminado en Tenerife.

"En estos momentos, es el objeto más brillante en la franja de rayos X del cielo, hasta 50 veces más brillante que la Nebulosa del Cangrejo, que normalmente es una de las fuentes más brillantes", compara Erik Kuulkers, investigador de la Agencia Espacial Europea (ESA) en una nota de prensa. "La comunidad [de astrónomos] no podría estar más emocionada. Muchos de nosotros todavía no éramos astrónomos profesionales en 1989, y los instrumentos que había en aquella época no son comparables a los telescopios espaciales y a la amplia red de observatorios terrestres que podemos usar hoy en día. Definitivamente es una oportunidad que ocurre una vez en la vida", asegura.