El tango del agujero negro

El tango es un baile de salón argentino muy garboso popularizado por gente como Rodolfo Valentino. Por lo general se necesitan dos para bailarlo. Un agujero negro es prácticamente invisible por sí mismo, al menos con la tecnología actual. En teoría se produce uno cuando una estrella con mucha masa colapsada pasa a la etapa de estrella de neutrones y el intenso campo gravitatorio evita que la materia se escape, lo que se conoce como una «singularidad». El resultado es un agujero negro (nombre utilizado por primera vez por el físico John A. Wheeler) porque cualquier objeto que se acerque se sumirá dentro definitivamente.

Si ocurre que un agujero negro forma parte de la danza cósmica de un sistema de estrellas binarias y su pareja es una estrella normal, entonces el campo gravitatorio del agujero negro atraerá materia de la estrella normal y se formará un «disco de acreción» de materia alrededor del agujero negro. A medida que la materia del disco cae en el agujero, éste gana en energía cinética que se convierte en radiación de rayos X. Por fortuna podemos detectar estos rayos X.

En nuestra propia Galaxia se detectó por primera vez en 1965 una fuente de estos rayos X en Cisne. En 1971 se descubrieron cambios irregulares en los rayos X. Esto ayudó a los astrónomos a pensar que la fuente de los rayos, llamada Cisne X-l, era probablemente un agujero negro que atraía materia de una enorme estrella azul que giraba en tándem con él.

En la actualidad se encuentran con frecuencia otros posibles agujeros negros. En nuestra Galaxia se han descubierto dos candidatos más. En 1975 se descubrió el sistema binario AO620-00 en la constelación de Monoceros. Recientemente, los astrónomos han descubierto que la estrella naranja visible del binario está girando a gran velocidad (por lo menos a 460 kilómetros por segundo), pero a tanta distancia de su compañero oscuro que este último debe contener una masa enorme. La explicación lógica es que el compañero oscuro es un agujero negro.

El último candidato a agujero negro descubierto en nuestra Galaxia se sitúa en el sistema binario V404 de Cisne, a unos 5000 años luz de nosotros. En 1938 una estrella visible pasó a nova y en 1989 produjo una explosión de rayos X, descubierta por Ginga, el satélite japonés. Una vez más, la estrella visible gira alrededor de su compañera oscura con rapidez suficiente para que ésta pueda ser un agujero negro. Los astrónomos españoles que estudiaron a V404 afirman que puede constituir un sistema complejo de tres objetos, siendo el tercero una enana roja. Esto conduce a un baile complicado, y desde luego no es un tango.

El baile de una estrella con un agujero negro es peligroso, ya que, en teoría, es posible que la estrella que gira con el agujero negro termine siendo engullida por él por completo. De hecho, datos recientes del Observatorio Compton indican que fuertes estallidos de rayos X que se han originado fuera de nuestra Galaxia pueden ser causados por estrellas que son aplastadas, aplanadas, calentadas y engullidas y que emiten rayos X mientras caen hacia su perdición.

Últimamente se ha escrito mucho sobre la presencia de agujeros negros en el centro de las galaxias. Nuestra Vía Láctea puede tener uno, pero lo estamos comprobando mejor en otras galaxias. M32 es una galaxia enana elíptica a sólo 2,3 millones de años luz de la nuestra. Tiene estrellas agrupadas cerca del núcleo, alrededor del cual giran demasiado rápidamente para que no sea otro que un agujero negro.

El telescopio Hubble muestra que en la Galaxia M87, en el cúmulo de Virgo, a 52 millones de años luz, también está siendo atraída hacia su centro una concentración superdensa de estrellas. Se piensa que es muy probable que la mayoría de las galaxias elípticas contenga agujeros negros de enorme masa, consecuencia del modo en que probablemente se forman, en colisión de dos galaxias espirales, ¡un baile violento!

Los astrónomos cuentan actualmente con una técnica para calcular la masa central de las galaxias midiendo la gravedad que generan. La velocidad de las estrellas en rotación se determina observando cambios en la longitud de onda de su luz. Los astrónomos John Kormendy y Douglas O. Richstone estudiaron la Galaxia NGC 3115, a 30 millones de años luz de la Tierra. Aparentemente su núcleo no sólo gira con rapidez sino que también atrae a (y aumenta la velocidad de) las estrellas circundantes. Éste puede ser el agujero negro más grande descubierto hasta el momento y tiene poco que ver con un sencillo tango de una estrella que baila con una compañera oscura. Los agujeros negros de gran masa de los centros de las galaxias bailan con -y probablemente matan- muchas estrellas.

A veces parece que los que bailan el tango fueran los astrónomos, paseando las ideas de aquí para allá. Un astrónomo armenio y otro estadounidense sostienen que los centros de las galaxias, que parecen tan sumamente destructivos, son todo lo contrario. Piensan que se generan en ellos los núcleos de nuevas galaxias.

Independientemente de lo que está sucediendo con las parejas de baile, o con esos extraños núcleos galácticos que bailan con varias estrellas, los astrónomos y astrofísicos trabajan con ahínco para descubrir la verdad. Mientras tanto, ¿quién quiere bailar un tango?