Estrellas con estrella

Recientemente, durante la retransmisión de un partido de fútbol, oí decir al locutor que hay “jugadores que nacen con estrella”. El contexto no viene a cuento, pero me hizo pensar, y con las idas y venidas de la mente llegué a “otra” estrella. Una de verdad. Se llama P-Cygni y, spoiler alert, no necesitan un telescopio para verla.

La astrofísica moderna, como otras ramas de la ciencia, está dividida en multitud de campos. En cada uno encontramos objetos astronómicos que son especiales y de los que hemos aprendido algo fundamental. Sin embargo, hay casos cuya importancia va más allá, ya que han trascendido a muchas áreas. P-Cygni es una de las estrellas más luminosas de nuestra Galaxia; su brillo es medio millón de veces mayor que el del Sol, lo que hace que la podamos ver a simple vista a pesar de encontrarse a más de 5000 años-luz de distancia. De hecho, es una de las estrellas más lejanas que podemos ver sin necesidad de un telescopio. En el pasado ‘reciente’ llegó a ser varias veces más brillante, lo que propició su descubrimiento como nova (estrella nueva) en el verano del año 1600. Este logro se lo debemos al astrónomo y abogado (una combinación, les aseguro, no muy frecuente en nuestros días) Johann Bayer, quien la incluyó en su atlas como estrella P en la constelación del Cisne.

Desde entonces, generaciones de astrónomos se han fijado en P-Cygni y han ido registrando sus subidas y bajadas de luminosidad. Estos cambios propiciaron que apareciera y desapareciera en el cielo varias veces, hasta que se estabilizó, en torno al año 1715, en un brillo similar al actual. Nuestra historia se vuelve todavía más interesante a finales del siglo XIX, cuando se empieza a realizar espectros de las estrellas más brillantes del cielo y comienza el largo y arduo proceso de su clasificación. Un espectro se obtiene al descomponer la luz de una estrella en sus diferentes colores, como un arcoíris, pero mucho más detallado. Los espectros se plasman en gráficos que recogen la intensidad de la luz en función del color, del azul al rojo, es decir, según su longitud de onda, revelando muchas propiedades físicas, como la temperatura y composición química de la estrella. Además, nos permiten conocer su movimiento, incluido el de las capas de la estrella desde donde se ha emitido la luz. Sin espectros, sabríamos muchísimo menos del cosmos; estaríamos realmente en las tinieblas.

El espectro de P-Cygni es especial. Muy especial. Fue incluido en el Catálogo Draper (1890), liderado por Edward Pickering, y sus particularidades llamaron la atención de la astrónoma Antonia Maury, quien las describió en detalle en 1897. La vida de Maury sin duda merece un artículo aparte.

En un espectro normal y corriente encontramos picos de mayor intensidad (perfiles de emisión) y depresiones (perfiles de absorción) situados en longitudes de onda específicas en las que los átomos que componen la estrella absorben y reemiten luz (fotones). Sin embargo, en P-Cygni se observó un perfil mixto, con una absorción superpuesta pero ligeramente desplazada respecto a una emisión. Desde entonces, los llamamos… perfiles P-Cygni.

Tuvimos que esperar hasta 1929 para que Carl Beals, quien también merecería su propio artículo, y otros contemporáneos encontraran una explicación: estos perfiles se forman como consecuencia de que la atmósfera de la estrella se está expandiendo de tal manera que es capaz de desligarse de ella. Es lo que llamamos un viento estelar. Estos pueden ser muy rápidos, miles de kilómetros por segundo, y arrastrar una fracción importante de la masa de la estrella. Desde entonces, hemos observado perfiles tipo P-Cygni en multitud de estrellas masivas, en estrellas en formación, en novas y supernovas, e incluso en el entorno de agujeros negros en núcleos de galaxias activas . Al verlos, sabemos automáticamente lo que está pasando: hay grandes cantidades de materia alejándose más o menos radialmente de la fuente astronómica en cuestión (ver figura). Decir “P-Cygni” es decir “viento” o “eyección”, ya sea de índole estelar o galáctica.

Mi momento eureka con P-Cygni sucedió hace diez años, cuando, también en la constelación del Cisne, la variable 404 (V404 Cyg), una binaria de rayos-X que alberga un agujero negro de unas diez veces la masa del Sol, entró en erupción. Gracias al Gran Telescopio Canarias, descubrimos perfiles P-Cygni en varias líneas espectrales de hidrógeno y helio, que nos decían, casi a gritos, lo que estaba sucediendo. Desde entonces, los hemos buscado y casi siempre encontrado en otras binarias de rayos-X, lo que está cambiando nuestra visión de lo que le sucede a la materia cuando cae sobre un agujero negro: tanta o más de la que es engullida, es expulsada.

Este verano, si no saben hacia qué parte del cielo mirar, la constelación del Cisne es una recomendación tan segura como ir a La Gomera y probar el almogrote. En una noche oscura, con la ayuda de una guía o una app para localizarla y, si lo desean, con unos prismáticos para mayor comodidad, podrán ver con sus propios ojos una de las estrellas ‘con más estrella’ que conocemos. Difícil será que miren más lejos.

Teo Muñoz Darias (<u>https://teomunozdarias.wordpress.com/</u>) nació en San Sebastián de La Gomera y creció en La Rioja, Navarra y Tenerife. Tras obtener el título de Doctor en Astrofísica por la Universidad de La Laguna, se marchó a Italia para trabajar como investigador postdoctoral en el Observatorio de Brera. A esta experiencia siguieron sendas estancias postdoctorales Marie Curie en Reino Unido, en las Universidades de Southampton y Oxford. Siempre dedicado al estudio de los agujeros negros, actualmente es investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias, donde dirige una linea de investigación dentro del grupo de objetos compactos.

Sección coordinada por Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez.