X-1 Cyg, o cómo ver 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.

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”: http://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.

X-1 Cyg

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.

Cygnus_X-1

De vientos estelares y un embrión (NGC 6888 y NGC 7008)

Los días en los que la luna empieza a menguar van dejando una tregua de cielo oscuro al anochecer, progresivamente alargándose hasta la luna nueva. Aprovechando la hora que disponía hasta que nuestro satélite apareciera por el horizonte, saqué el telescopio en mi terraza de Monachil, un lugar lo suficientemente lejos de Granada como para sentir que puedo disfrutar de un cielo medianamente decente (no deja de ser una sensación, aunque los días de atmósfera nítida se dejan notar).

NGC 6888 es un interesante objeto situado en el corazón de la constelación del Cisne. También denominado Caldwell 27, pertenece a la categoría de nebulosa de emisión, más concretamente “nebulosa de Wolf-Rayet” (en el mismo cupo que NGC 2359, la nebulosa del “casco de Thor”).

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Imagen tomada por Miguel Barrero (Miguelyx)

Esta nebulosa se ha formado en torno a HD 129163, una estrella situada a más de 4.000 años luz de distancia, prototipo de las estrellas de Wolf-Rayet. Estos cuerpos se caracterizan por presentar una gran masa y perder rápidamente su envoltura debido a los intensos vientos que sufren. HD 129163 se formó hace tan sólo 4,5 millones de años (para hacernos una idea, nuestro sol tiene 5.000 millones de años de vida a sus espaldas) y, sin embargo, tiene una luminosiad 500.000 veces superior a la del sol. Hace unos 250.000 años expulsó las capas externas de su atmósfera y ahora, ya en fase de estrella de Wolf-Rayet, los fuertes vientos que se han formado han empujado dicho gas de forma caprichosa, mostrándonos su característica apariencia.

Después de informarme sobre lo que iba a ver, apunté mi Dobson 305mm a NGC 6888. A 125x se dejaba intuir algo de nebulosidad alrededor de una estrella, de forma alargada, ni atisbo de lo que he llegado a ver desde cielos oscuros. Sin embargo tenía tiempo y paciencia, así como filtros oportunos para usar. Con el OIII comencé a ver la nebulosidad que hay junto a HD 129163, el centro de la característica forma de letra “M”. Poco a poco fueron apareciendo trazas de manchas difusas, sólo visibles con visión periférica, que definían las porciones más brillantes de la nebulosa. Tras cuarenta minutos frente al ocular quedé satisfecho con lo que había percibido (a pesar de las ventanas iluminadas de los vecinos) y lo plasmé en este dibujo. Otro día lo haré desde un cielo más oscuro.

NGC 6888

La cúpula de iluminación lunar subía por el horizonte, y me propuse abordar otra nebulosa que había cerca. NGC 7008 es una nebulosa planetaria situada entre Deneb y la constelación de Cefeo, conocida como la “Nebulosa del feto”. La localicé rápidamente gracias al filtro OIII, obteniendo la mejor imagen a 225 aumentos, sin que por ello perdiera brillo.

Es una nebulosa de gran brillo superficial que hace honor a su nombre. Resalta de forma especial la región de la cabeza y la parte inferior de la espalda. Su estrella central, de magnitud 12, brilla tímida en donde se situarían las manos del feto.

NGC 7008

Su forma también resulta enigmática en las fotografías, debido a las irregularidades de su silueta. Se piensa que se formó cuando la envoltura de la estrella, dispersándose a miles de kilómetros por hora, evaporó a su paso grandes planetas e incluso una posible estrella enana marrón, contribuyendo todo ello al desbarajuste de la habitual esfera perfecta. No obstante, parece que no quedó desmerecida la obra de arte.

La enorme luna hizo su aparición estelar sobre la montaña, empequeñeciendo objetos miles de millones de veces mayores que ella, exigiendo una visita a sus cráteres, valles e interesante paisajes. Hay tiempo para todo.