Hace unos años celebramos el primer medio siglo de la astronomía de Rayos X. ¿Cuáles han sido sus mayores logros? ¿Cuáles son los objetivos para las próximas décadas?

Como suele ocurrir, cuando se abre una nueva ventana al Universo se hacen descubrimientos, la mayoría de ellos inesperados. En el caso de los rayos X, que se generan únicamente a temperaturas muy elevadas, llevaron al descubrimiento de los objetos más extremos que existen tanto dentro como fuera de nuestra galaxia. Revelamos objetos colapsados, agujeros negros y estrellas de neutrones. Nos dimos cuenta de que el proceso de acreción sobre ellos es un aspecto importante de la astrofísica.

El progresivo avance y mayor sensibilidad de la instrumentación llevará en las próximas décadas a poner a prueba las teorías de la gravedad, a medir el estado de la materia de neutrones en el interior de las estrellas de neutrones y a comprender el complejo fenómeno de la acreción. 

La radiación en rayos X nos permite indagar en las regiones más recónditas alrededor de las estrellas compactas y testear las teorías de la gravedad. ¿Qué tecnología es necesaria para extraer información de estas áreas?

Por suerte para nosotros, los rayos X no pueden atravesar nuestra atmósfera. Esto significa que tenemos que mandar los instrumentos al espacio, lo que supone un limitación tanto por los costes como por la tecnología. Son necesarios detectores más sensibles y espejos de rayos-X mejores para concentrar la radiación. .Asimismo, se está constatando que las misiones espaciales capaces de estudiar la variabilidad de las fuentes de rayos X son esenciales en muchos campos de la astronomía de rayos X: al requerir distintos detectores y telescopios, suponen retos distintos. Como suele ocurrir, se necesita una visión global.

¿Con qué certeza la Relatividad General describe correctamente la gravedad?

Una teoría sólo puede ser verificada hasta un cierto nivel de precisión. La Relatividad General ha sido probada con éxito, y con gran precisión, en la Tierra y en sus alrededores (los satélites de navegación GPS necesitan tenerla en cuenta para poder funcionar) y en algunos sistemas celestes (el primero fue el planeta Mercurio, ahora tenemos a los púlsares en sistemas binarios).

Sin embargo, la gravedad de Newton funciona bastante bien en nuestra vida diaria porque en nuestro entorno la diferencia entre ella y la Relatividad General es muy pequeña. Para realizar una prueba extremadamente exigente hay que ir a los campos gravitacionales extremos y esto sólo puede conseguirse observando materia cercana a objetos colapsados, que son pesados y pequeños. Como esta materia es muy caliente, sólo puede observarse con astronomía de rayos X.

¿Cuán masiva puede llegar a ser una estrella de neutrones antes de su colapso en agujero negro?

Existe un teorema, descubierto por Rhoades y Ruffini en 1974, que dice que la máxima masa de una estrella de neutrones es 3,2 veces la masa de nuestro Sol. Esto es bastante independiente de las condiciones de la materia dentro de una estrella de neutrones (que no conocemos todavía bien). Jugando con los parámetros se puede bajar un poco, digamos 3 masas solares. En nuestra galaxia, medimos masas de agujeros negros de una decena de masas solares y en el centro de galaxias activas las masas aumentan hasta mil millones de masas solares. No existe límite a cuán masivo puede ser un agujero negro.

Annia Domènech