Els astrònom reconstrueixen la historia d'un forat negre

Tres equips d’astrònoms han aconseguit determinar la massa, la rotació i la distància a la Terra d’un forat negre especialment famós, Cygnus X-1. L’objecte té gairebé 14,8 vegades la massa del Sol, gira 800 vegades per segon i està a 6070 anys llum d’aquí. A partir d’aquest coneixements podríem reconstruir la seva historia, bé doncs,l’han reconstruït.

Va ser identificat com a candidat a forat negre fa gairebé quatre dècades, però llavors el gran especialista Stephen Hawking no estava convençut i, el 1974, va apostar amb un col·lega i amic, el físic teòric nord-americà Kip Thorne, que no es tractava de tal objecte. Va perdre. El 1990, quan ja s’havien fet més observacions de Cygnus X-1, el físic britànic va acceptar la derrota. Va ser una de les diverses apostes que Hawking i Thorne han fet sobre qüestions científiques.

Un cop acceptat com a tal, l’objecte no va perdre interès, al contrari, el van seguir estudiant, arribant a les següents conclusions d’aquest cos celeste: Cygnus X-1 és un forat negre estel·lar, és a dir, que s’ha format pel col·lapse d’una estrella massiva, i forma un sistema doble amb un altre astre.

Ara, els tres grups d’astrònoms, que han treballat amb telescopis a terra i a l’espai, presenten les seves conclusions complementàries en tres articles publicats a The Astrophysical Journal. "La nova informació ens proporciona pistes sòlides sobre com es va formar el forat negre, la seva massa i la seva velocitat de rotació,i és emocionant, perquè no se sap molt sobre el naixement d’un forat negre", assenyala Mark Reid, líder d’un dels equips, en un comunicat del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (EUA). L’horitzó de successos (la frontera de no retorn de la matèria que cau en un forat negre) gira en aquest forat negre a més de 800 vegades per segon, molt a prop del màxim calculat.

Una altra dada important és l’edat: té uns sis milions d’anys, segons estudis que s’han fet sobre l’estrella companya i models teòrics. Per tant, és relativament jove en termes astronòmics, i no ha tingut gaire temps per empassar suficient matèria del seu entorn com per accelerar la seva rotació, de manera que Cygnus X-1 va haver de néixer ja girant molt ràpid i a més, es va haver de formar pràcticament amb la mateixa massa que té ara, 14,8 vegades la del Sol. "Ara sabem que és un dels forats negres estel·lars més massius de la galàxia i gira més ràpid que qualsevol altre que coneguem", afirma Jerome Orosz (San Diego State University). El telescopi espacial de raigs X Chandra, de la NASA, ha estat clau en aquesta recerca.

"Com que no pot escapar d’un forat negre més informació, la seva massa, rotació i la seva càrrega elèctrica suposa la descripció completa", diu Reid. "I la càrrega d’aquest forat negre és gairebé zero". És a dir, d’un forat negre només podem obtindre informació sobre la seva massa, la seva rotació i la seva càrrega elèctrica. La informació sobre la seva massa i la seva rotació ja les sabem i l’única que falta perquè sapiguem és la càrrega elèctrica, que és gairebé zero

Un tercer equip, gràcies als radiotelescopis sincronitzats del sistema VLBA, ha aconseguit precisar la distància de Cygnus X-1 (dada essencial per determinar la massa i la rotació),així com el desplaçament de l’objecte en l’espai. Resulta que el forat negre es mou molt a poc a poc respecte a la Via Làctia, el que significa que no va rebre impuls al formar-se. Aquesta dada dóna suport a la hipòtesi segons la qual aquest objecte no es va formar en una explosió de supernova (quan un estel súper massiu ha consumit tot el seu combustible),que hauria donat aquest impuls i portaria molta més velocitat. Va haver de ser un col·lapse estel·lar, sí, però sense explosió, el que va donar origen al forat negre en qüestió. Pel que fa a la distància, abans d’aquestes noves mesures que l’han fixat en 6070 anys llum, s’estimava entre 5800 i 7.800 anys llum, indiquen els experts del National Radio Astronomy Observatory (que opera el VLBA).

CONCLUSIÓ: els astrònoms que han treballat en aquest cas, després d’estudiar amb profunditat diferents paràmetres essencials, han arribat a la conclusió de que aquest forat negre és va formar a partir d’un col·lapse estel·lar sense explosió

Andrea Albajar