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| Ilustración artística del sistema Cygnus X-1, con el agujero negro en el centro y su estrella compañera a la izquierda. Las nuevas mediciones de Cygnus X-1, publicadas el 3 de noviembre en la revista Science, representan las primeras observaciones de un agujero negro con acreción de masa realizadas por la misión Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE), una colaboración internacional entre la NASA y la Agencia Espacial Italiana. Crédito: John Paice |
Un equipo internacional de físicos ha logrado avances significativos en la comprensión de cómo la materia cae en los agujeros negros y cómo se libera enormes cantidades de energía y luz durante este proceso. Entre los participantes se encuentra el equipo de Washington University in St. Louis, que utilizó un telescopio de globos llamado XL-Calibur para observar el agujero negro Cygnus X-1, ubicado a unos 7.000 años luz de la Tierra.
A diferencia de un telescopio convencional, XL-Calibur mide la polarización de la luz, es decir, la dirección en la que vibran los campos electromagnéticos. Esta información permite a los científicos deducir la forma y el comportamiento del gas extremadamente caliente y del material que orbita violentamente alrededor del agujero negro. Henric Krawczynski, profesor distinguido en Física y miembro del McDonnell Center for the Space Sciences de WashU, señala que estos datos serán fundamentales para probar simulaciones computacionales de vanguardia sobre la física cercana a los agujeros negros.
La investigación, publicada en The Astrophysical Journal, incluye la medición más precisa hasta la fecha de la polarización de rayos X duros proveniente de Cygnus X-1. Entre los coautores se encuentran colegas de física de WashU, incluido el estudiante de posgrado Ephraim Gau y el investigador postdoctoral Kun Hu, quienes participaron activamente en el proyecto como autores correspondientes.
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| El telescopio XL-Calibur, transportado por un globo, fue lanzado en julio de 2024 desde el Centro Espacial Esrange de la Corporación Espacial Sueca (SSC) para un vuelo de seis días. Durante el vuelo, el telescopio tomó medidas del agujero negro Cygnus X-1, ubicado a unos 7000 años luz de distancia. Investigadores de la Universidad de Washington en San Luis (WashU) utilizarán estos resultados para mejorar los modelos informáticos que permiten simular y desentrañar más misterios de los agujeros negros. Crédito: NASA/SSC |
“Si tratáramos de localizar a Cyg X-1 en el cielo, estaríamos buscando un punto diminuto de luz en rayos X”, explica Gau. “La polarización nos permite aprender sobre todo lo que ocurre alrededor del agujero negro, incluso cuando no podemos tomar imágenes normales desde la Tierra”.
Estas observaciones fueron posibles gracias al viaje de XL-Calibur desde Suecia hasta Canadá en julio de 2024. La próxima etapa del proyecto planea estudiar más agujeros negros y también estrellas de neutrones, cuando el telescopio despegue desde la Antártida en 2027.
“Combinando estos datos con los de satélites de la NASA como IXPE, es probable que en los próximos años tengamos suficiente información para resolver preguntas de larga data sobre la física de los agujeros negros”, añade Krawczynski, investigador principal del proyecto.
XL-Calibur es fruto de la colaboración de múltiples instituciones: WashU, la University of New Hampshire, Osaka University, Hiroshima University, ISAS/JAXA, el KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo y el Goddard Space Flight Center (junto con Wallops Flight Facility), además de 13 institutos de investigación adicionales.
Fuentes, créditos y referencias:
Hisamitsu Awaki et al, XL-Calibur Polarimetry of Cyg X-1 Further Constrains the Origin of Its Hard-state X-Ray Emission, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ae0f1d
