Resuelto el misterio del agujero negro que resucita cada 25 años

El verano pasado, el agujero negro más brillante entró en erupción después de más de 25 años de calma total. El brutal estallido de luz y radiación se convirtió en poco tiempo en la fuente más potente de rayos X en el cielo nocturno. Su luz hubiera sido visible en la Tierra a simple vista si no hubiera polvo estelar entre nosotros y este monstruo del cosmos, cuya repentina vuelta a la vida causó un enorme revuelo en la comunidad científica internacional. Era una ocasión única para entender uno de los mayores misterios del universo: ¿qué pasa cuando algo cae en un agujero negro?

Hoy, el equipo de científicos que captó los primeros momentos del estallido del V404 Cygni con el Gran Telescopio de Canarias (GTC) publica un estudio en Nature describiendo un proceso jamás observado antes en un astro de esta clase y que ayuda a explicar el extraño comportamiento de este astro.

El V404 Cygni está a unos 8.000 años luz y es uno de los dos agujeros negros más cercanos a la Tierra. Por eso los telescopios del hemisferio norte, el único desde el que es visible durante una parte del año, lo persiguen con avidez. La anterior erupción fue en 1989 y permitió saber qué era realmente aquella explosión lumínica tan violenta. Se trata de un sistema binario, una pareja altamente destructiva compuesta por una estrella ligeramente menor que el Sol y un agujero negro con 12 veces más masa que literalmente la está devorando. Cuando los astrónomos lo identificaron y midieron su masa, entre ellos el español Jorge Casares, fueron a los archivos en busca de erupciones pasadas y hallaron dos anteriores: 1938 y 1956. Así, el V404 de la constelación del Cisne parece volver a la vida cada 25 o 30 años. Y, por lo menos en las dos últimas ocasiones, en primavera o verano, cuando mejor se ve desde la Tierra.

“Tras el estallido de junio pensamos que seguiría activo durante al menos tres meses, pero, sorprendentemente, se apagó en apenas dos semanas”, explica a Materia Teo Muñoz Darias, astrónomo del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y primer autor del artículo publicado hoy. El comportamiento del astro era impredecible. “Lo que vimos por el telescopio es parecido a si estás observando en la oscuridad y de repente se encienden unas luces de discoteca”. El V404 brillaba con la mayor intensidad para luego casi apagarse y volver de nuevo a la actividad, unos destellos fulgurantes que nadie sabía explicar.

Tormenta de viento
Con su estudio publicado hoy, firmado por astrónomos que trabajan en España, Reino Unido, Alemania, Japón, Noruega y Francia, el equipo de Muñoz Darias resuelve parte del misterio. En torno a todos los agujeros negros hay un disco de acreción, un revoltijo de material y partículas que orbitan en torno al sumidero arrastradas por su fuerza gravitatoria. Cuando parte de esta materia cae al agujero, parte desaparece y otra parte es vomitada en forma de las explosiones de radiación y luz que caracterizan las erupciones. El disco del V404 es uno de los dos más grandes conocidos, con un radio de 10 millones de kilómetros, más de 25 veces la distancia de la Tierra a la Luna.

Gracias al instrumento Osiris del GTC, el equipo ha observado el viento que genera este agujero negro en las capas externas del disco de acreción. Se trata de un remolino de átomos de helio e hidrógeno con una velocidad de 3.000 kilómetros por segundo, lo suficiente para que la materia y las partículas escapen al empuje gravitatorio del agujero y salgan expulsadas al espacio sin ser devoradas, lo que explica por qué las erupciones del V404 Cygni duran tan poco. Es la primera vez que se ha captado este fenómeno en un sistema estelar como este y su observación puede aclarar mucho la mecánica de estos sumideros cósmicos.

En las dos semanas que el V404 estuvo activo, se han acumulado tantos datos, tantas observaciones en luz visible, rayos X, ondas de radio… que probablemente harán falta varios años para entender qué está sucediendo realmente, explica Muñoz Darias. En septiembre, la prestigiosa Universidad de Oxford (Reino Unido) acoge un congreso internacional monográfico sobre el V404 Cygni. “Este fenómeno es único, del que más aprendemos sobre cómo cae la materia en un agujero negro", explica este joven astrónomo del IAC. Con suerte, resalta, él estará aún en activo dentro de 25 o 30 años para ver resurgir a este gigante de la oscuridad.