La primera descripción completa de un agujero negro

El monstruoso Cygnus X-1, situado a 6.070 años luz de la Tierra, es quince veces más masivo que el Sol y gira a una velocidad endemoniada de más de 800 veces por segundo

Por primera vez, un grupo de astrónomos ha conseguido realizar la descripción completa de un agujero negro, el monstruoso Cygnus X-1, una concentración de masa tan densa que ni siquiera la luz puede escapar de su gigantesco tirón gravitatorio de gran alcance. Las precisas mediciones han permitido a los investigadores reconstruir la historia del objeto desde su nacimiento hace unos seis millones de años. El impresionante agujero negro, cuya distancia exacta de la Tierra es de 6.070 años luz -un importante dato para concluir el resto de sus características- es casi 15 veces más masivo que nuestro Sol y gira a una velocidad endemoniada de 800 veces por segundo. Resulta prácticamente imposible imaginar ante nuestros ojos una fuerza de tal calibre. La investigación aparece publicada en la revista Astrophysical Journal.

Usando varios telescopios, tanto terrestres como en órbita, los científicos han desentrañado los viejos misterios que esconde el objeto llamado Cygnus X-1, un famoso sistema estelar binario descubierto por producir fuertes emisiones de rayos-X desde hace medio siglo. El sistema consta de un agujero negro y una estrella compañera de la que el agujero negro succiona material. Los esfuerzos de los científicos produjeron las mediciones más precisas realizadas jamás de la masa del agujero negro y de su velocidad de rotación.

«Debido a que ningún otro tipo de información puede escapar de un agujero negro, conocer su masa, giro y carga eléctrica nos proporciona una descripción completa del mismo», dice Mark Reid, del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA). «La carga de este agujero negro es casi cero, por lo que medir su masa y su giro hace nuestra descripción completa», agrega.

A pesar de que Cygnus X-1 ha sido estudiado intensamente desde su descubrimiento, los intentos anteriores de medir su masa y giro han sufrido la falta de una medición precisa de la distancia de la Tierra. El equipo liderado por Reid utilizó el Very Long Baseline Array (VLBA), un radiotelescopio de la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU., para hacer una medición trigonométrica directa de la distancia. Las observaciones realizadas con VLBA señalaban una distancia de 6.070 años luz, mientras que las estimaciones anteriores habían variado de 5.800 a 7.800 años luz.

Uno de los más masivos de la Vía Láctea

Armados con la nueva medición, la distancia precisa desde el agujero negro a la Tierra, los científicos utilizaron los datos de distintos telescopios y observatorios, entre ellos el Chandra de rayos X, para obtener sus conclusiones. Resultó que Cygnus X-1 es casi 15 veces más masivo que nuestro Sol y gira 800 veces por segundo. «Esta nueva información nos da importantes pistas sobre cómo nació el agujero negro, lo que pesaba y lo rápido que daba vueltas», aclara Reid.

«Conseguir una buena medición de la distancia era crucial -prosigue Reid-. Ahora sabemos que Cygnus X-1 es uno de los agujeros negros más masivos de la Vía Láctea», indica Jerry Orosz, de la Universidad Estatal de San Diego. «Y su giro es tan rápido como el de cualquier agujero negro que hayamos visto», añade.

Además de medir la distancia, las observaciones del VLBA, hechas durante 2009 y 2010, también han medido el movimiento de Cygnus X-1 a través de nuestra galaxia. Ese movimiento, según los científicos, es demasiado lento para que el agujero negro haya sido producido por la explosión de una supernova. Una explosión semejante habría dado al objeto de una buena «patada» que lo enviaría a una velocidad mucho mayor. «Existen indicios de que este agujero negro pudo haber sido formado sin una explosión de supernova, y nuestros resultados apoyan esta idea», explica Reid.