Novas de raios X

1994/03/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

Con todo, calquera estrela dobre non é adecuada paira iniciar esta procura e os dobres que crean novas de raios X son as que poden dar as probas máis compactas da existencia de buracos negros. Pero vexamos antes de avanzar que son as novas.

Formación do disco de atracción en dobre sistema.

As novas e supernovas forman un grupo de estrelas variables de cataclismo ou explosión. Como o seu nome indica, débense a fenómenos violentos como explosións e, en canto aos procesos que emiten tanta enerxía, son moi escasos: só o 2% das estrelas variables. A pesar de que as novas son moito máis débiles que as supernovas, tamén temos estrelas que brillan de súpeto, ou mellor devandito, sistemas formados por dúas estrelas. As novas non son estrelas recentemente nadas, aínda que o seu nome suxírao. Na maioría dos casos, os sistemas mencionados antes de aparecer como novas son invisibles desde a Terra e o seu brillo increméntase bruscamente e de maneira imprevisible nun millón. Por iso chámase. En poucos días, pois, liberan a enerxía que emite o Sol durante dez mil cen mil anos.

Pola citada escaseza do fenómeno que imos analizar, é de supor que non todos os sistemas dobres convértense en novas ou supernovas. Pola contra, a pesar de que preto da metade das estrelas da nosa galaxia están a formar sistemas dobres, estímase que ao longo do ano só se xeran unhas 25 novas. Ademais, ao evitar o po interestelar, non se poden ver todos. Actualmente coñécense unhas 150 novas creadas no Camiño Francés e outras tantas galaxias. O primeiro dos documentos citados é o CK Vulpecula, que apareceu en 1670.

Os que poden crear novas son sistemas dobres especiais. As estrelas deben estar moi preto entre si, polo que deben formar pequenas órbitas ao redor delas. Por exemplo, una dobre estrela explosiva exemplar podería ter una órbita de catro horas de período. Paira poder cumprir estas particularidades, as estrelas tamén deben ser pequenas.

Na maioría dos casos, o sistema dobre completo non tería nin diámetro solar. Aínda podemos dicir máis cousas. Estudos espectrales demostran que estas dobres estrelas están formadas por unha estrela anana branca e un anano vermello (ou en ocasións un xigante vermello). Debido á época evolutiva na que se atopan, as ananas brancas son estrelas moi compactas e de alta densidade. A súa densidade é de 10 millóns, é dicir, a masa do Sol no volume da Terra. Os vermellos están a perder materia.

A proximidade das dúas estrelas antes mencionadas fai que o anano branco adquira a materia que perde o outro, e este crea un disco rodeando á estrela antes de que caia nela. Neste disco de atracción, debido á acción da gravidade, a materia móvese cada vez máis rápido, xa que a fricción quenta a materia até temperaturas moi altas.

A evolución posterior pode ir por dúas vías: a novela máis común ou a novela máis anana. No caso das novas convencionais, a explosión prodúcese na superficie do anano branco, cando o hidróxeno quente que caeu até ela virando no disco comeza a fusionarse. A enorme enerxía liberada polas reaccións termonucleares provoca fortes explosións e expulsa abundante materia no espazo, dispersándose. As novas ananas, pola súa banda, producen enerxía de escintileo no disco de atracción que se formou á súa ao redor.

Considérase que o fluxo de materia da estrela vermella é uniforme. A materia acumúlase no disco de atracción e ao superar un nivel crítico cae a un ritmo maior que o habitual. A viscosidad alcanza un nivel moi alto e o quecemento provocado pola fricción é tan grande que o disco brilla moito máis que as estrelas ata que no disco a densidade chega ao nivel inicial. A enerxía das novas ananas provén, pois, do gravitatorio. Por iso son 1.000 veces máis débiles que as novas convencionais.

A principal emisión de novelas de raios X é, loxicamente, a de raios X. Este nivel de enerxía require un quecemento extremo e una zona gravitatoria adecuada. Por iso, considérase que en moitos casos o responsable da atracción debe ser máis compacto que a estrela nano branca, e nalgúns casos realizáronse medicións que confirman esta hipótese.

As novelas de raios X perden o seu brillo especial en poucos meses. Entón pódese detectar sen dificultade ao amigo visionario da estrela colapsada, que permite analizar o seu movemento. Por tanto, pódese calcular a masa do motor deste movemento. Nos últimos anos obtivéronse datos interesantes sobre este problema.

Uno dos casos máis interesantes é o J do IAC (Instituto Astrofísico de Canarias). Pertence á estrela V404 Cygni de raios X que estudaron Casares e os seus colaboradores. Esta dobre estrela da constelación de Cygnus está situada a 7.000 anos-luz e sufriu o seu proceso de novación en 1989. Segundo o grupo de traballo mencionado, a masa de estrela colapsada invisible debe ser polo menos 6,26 veces maior que a do Sol. Segundo a teoría xeral de relatividad de Einstein, o obxecto cunha masa tan grande tras o colapso debe ser un buraco negro. Por tanto, as novas de raios X son, paira a maioría dos científicos, as vías máis prolíficas paira investigar os buracos negros.