El extraordinario caso del agujero negro GRS 1915+105

Tarde o temprano tenía que hablarles de la fuente de rayos-X GRS 1915+105. Aunque el 99,9999% de la humanidad vive feliz sin saberlo, os diré que, bajo mi modesta opinión, se trata de uno de los objetos más importantes de nuestra Galaxia, y eso que esta contiene, contándolas a ojo, unos 100 000 000 000 de estrellas. Es fácil: conocemos apenas unos 70 agujeros negros galácticos, y GRS 1915+105 es, junto con el agujero negro supermasivo que tenemos en el centro de la Vía Láctea (Sag A*), del que más hemos aprendido.

GRS 1915+105 es un sistema binario (tal y como se ve en la imagen), en el que una estrella “compañera” relativamente normal está siendo devorada por un agujero negro de masa estelar, es decir, masivo sin el “súper”. “De masa estelar” significa que tiene decenas, en vez de millones de veces, la masa de nuestro Sol, lo cual hace que los fenómenos físicos asociados a él sean, si cabe, más extremos. Esto es contraintuitivo, pero si nos imaginamos los agujeros negros como pozos gravitatorios de profundidad infinita, cuanto más pequeña es su masa, menor es su radio de influencia, y por tanto más pronunciada es la pendiente desde la superficie hasta el fondo del pozo. Resultado: pónganles ustedes una buena cantidad de materia a su alcance y cualquier espectáculo de fuegos artificiales que hayan visto hasta ahora se quedará en nada. Esto lo ha demostrado con creces GRS 1915+105 desde su descubrimiento allá por 1992. De hecho, hay cientos de artículos científicos publicados donde los entusiastas de la fuente hemos plasmado mil y un detalles relacionados con lo que le sucede a la materia cuando cae sobre un agujero negro.

Repasando los estudios más destacados, resulta obvia la mención al profesor Tomaso Belloni, quizás el más entendido de todos los “GRS1915+105ólogos” y con el que tuve el honor de trabajar y aprender durante varios años. Tomaso, después de toda una vida generando ideas brillantes, tuvo la pésima ocurrencia de abandonarnos de manera inesperada este pasado agosto. Un científico extraordinario para una fuente extraordinaria. Le echaremos mucho de menos.

GRS 1915+105 es especial porque no pasa desapercibida independientemente del criterio que usemos para evaluar una binaria de rayos-X con agujero negro: si estos sistemas tienen generalmente erupciones luminosas que pueden durar meses, GRS 1915+105 se ha pasado en erupción treinta años, casi siempre cerca del máximo de luminosidad que la física permite (el límite de Eddington); si durante las erupciones el brillo de estas fuentes varía violentamente en escalas tan cortas como milisegundos, GRS 1915+105 ha mostrado al menos una docena de clases de variabilidad bien diferenciadas, exquisitamente caracterizadas por Tomaso en varios de sus trabajos seminales; si los agujeros negros muestran eyecciones de material de tipo jet, GRS 1915+105 mostró las más espectaculares y a velocidades relativistas, lo cual dio lugar a que se acuñara el termino microcuásar (cuásar a pequeña escala) para definir a estos objetos… Nombren un hito de los últimos treinta años en un tema relacionado y ahí aparecerá GRS 1915+105.

Por poner una pega, si a algo no ha contribuido GRS 1915+105 es a los estudios en luz visible. La razón: el camino entre la Tierra y GRS 1915+105 está de todo menos limpio, en particular lleno de polvo y gas que hace que no lo veamos usando el tipo de luz a la que nuestros ojos son sensibles. Sin embargo, el sistema es accesible en un rango vecino, el infrarrojo cercano, donde es posible estudiar las masivas expulsiones de gas que los agujeros negros generan en forma de vientos, tema al cual me dedico desde hace unos años. Pues bien, acabamos de publicar un estudio en el que presentamos el descubrimiento de los fenómenos de este tipo más intensos de todos los observados hasta ahora. ¿Adivinan? Obviamente en GRS 1915+105, el sitio donde mirar si a uno le interesan los fenómenos extremos.

Pero ¿por qué tanta extravagancia? La respuesta no está clara, ni es probablemente única, pero seguro que tiene mucho que ver con que GRS 1915+105 es el sistema más grande de su clase. Como muestra la imagen que acompaña a este artículo, tiene un enorme disco de acreción y una estrella compañera de tipo subgigante que lo abastece para que no le falte de nada y pueda así seguir haciendo su magia. Nosotros, desde luego, lo seguiremos mirando, aunque hayamos perdido nuestro mejor faro.

 Sección coordinada por Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez