Año 24 Número 93 – junio 2026
Cuando una estrella devora a otra
Por Lautaro West Ocampo
Cuando pensamos en estrellas, solemos imaginarlas como puntos de luz que parecen eternos e inmutables. Pero el universo está lejos de ser un lugar tranquilo. Hay regiones donde la materia cae, gira, choca y se calienta hasta alcanzar grandes temperaturas. Lugares donde una estrella puede, literalmente, arrancarle materia a otra.
Entre los sistemas más poderosos y fascinantes que conocemos están las binarias de rayos X.
Figura 1: En una binaria de rayos X, la gravedad del objeto compacto arranca material de su estrella compañera, que cae formando un disco de acreción donde se produce la emisión de rayos X. Créditos: NASA/CXC/M.
A simple vista, un sistema binario no tiene nada de extraordinario: son dos estrellas ligadas por gravedad, orbitando mutuamente durante millones de años. Incluso gran parte de las estrellas de nuestra galaxia forman parte de sistemas múltiples. Sin embargo, si una de las estrellas es mucho más masiva que su compañera, esta tendrá un tiempo de vida más corto, consumiendo su combustible en apenas unos pocos millones de años y terminará explotando como supernova, dejando lo que se denomina un objeto compacto: una estrella de neutrones o un agujero negro.
El nacimiento de un depredador
Luego de la explosón de la supernova, el sistema binario puede sobrevivir, y por ende, la estrella compañera seguir ligada al sistema, consumiendo combustible y emitiendo radiación independientemente del destino del ahora objeto compacto.
Sin embargo, la gravedad de estos objetos es tan intensa que puede arrancar material de la estrella vecina. Para tener una idea, una estrella de neutrones puede concentrar más masa que el Sol en una esfera de apenas veinte kilómetros, generando un campo gravitatorio realmente intenso.
Este proceso de transferencia de materia, denominado acreción, no ocurre como una explosión repentina, sino como un flujo continuo. La materia comienza a trasladarse desde una estrella hacia la otra. Pero como todo el sistema está girando, ese material no cae directamente: se arremolina formando una estructura achatada conocida como disco de acreción.
Figura 2: Cuando la estrella donante llena su lóbulo de Roche, el material puede “desbordarse” y caer hacia el objeto compacto, formando un disco de acreción.
La materia que cae hacia el centro va perdiendo energía y acercándose cada vez más al objeto compacto. En ese camino, la fricción entre capas calienta la materia a millones de grados; la temperatura que ésta alcanza es tal que prácticamente empieza a emitir en el rango de los rayos X.
La astronomía de rayos X nos abrió esa ventana recién en la segunda mitad del siglo XX. Hasta entonces, el cielo parecía mucho más calmo de lo que realmente es.
Figura 3: Imagen del plano de la Vía Láctea en rayos X obtenida por el observatorio espacial eRosita. Créditos: eRosita.
No todas las parejas son iguales
No todas las binarias de rayos X funcionan de la misma manera. En algunas, la estrella compañera es enorme, azul y caliente. Son sistemas jóvenes, donde el objeto compacto captura parte del poderoso viento estelar que la estrella expulsa constantemente al espacio. A estos sistemas se los llama binarias de alta masa. Uno de los ejemplos más conocidos es Vela X-1, donde una estrella de neutrones se alimenta del viento de una supergigante azul.
Figura 4: En Vela X-1, una estrella de neutrones se alimenta del viento de su compañera masica. Su intenso campo magnético canaliza la materia hacia los polos, produciendo pulsos regulares de rayos X.
En otras binarias, la compañera es una estrella mucho más modesta, parecida al Sol o incluso menos masiva. Allí la transferencia de materia ocurre de forma distinta: la estrella crece o se deforma hasta que parte de su gas “rebalsa” y cae hacia el objeto compacto. Son las llamadas binarias de baja masa. Un ejemplo clásico es Hercules X-1 (Her X-1), uno de los primeros sistemas donde se detectaron pulsaciones en rayos X.
Aunque el mecanismo sea distinto, el resultado es el mismo: material cayendo y energía liberándose visible en el rango de los rayos X.
Quizás el caso más emblemático de todos sea Cygnus X-1. Descubierto en la década de 1960, fue una de las primeras fuentes intensas de rayos X detectadas en nuestra galaxia y uno de los primeros candidatos sólidos a agujero negro.
Durante años, los astrónomos intentaron entender qué clase de objeto podía tener tanta masa y, al mismo tiempo, no mostrar señales de tener una superficie sólida. Hoy sabemos que Cygnus X-1 es un agujero negro que le roba materia a una supergigante azul.
Figura 5: Cygnus fue una de las primeras fuentes intensas de rayos X descubiertas. Hoy sabemos que en su centro hay un agujero negro que roba materia a una supergigante azul. A la izquierda una imagen óptica de la región y a la derecha una ilustración artística del sistema. Créditos: Chandra/NASA.
Detectives de lo invisible
Muchas veces el verdadero protagonista del sistema permanece oculto: los agujeros negros no emiten luz y las estrellas de neutrones son demasiado pequeñas para observarlas directamente. Entonces, ¿cómo sabemos que están ahí? La respuesta está en las marcas que deja en el disco de acreción, es decir, el análisis de los datos de rayos X.
A veces vemos pulsos regulares en rayos X, como en Vela X-1, indicando que tratamos con una estrella de neutrones. Otras veces, cuando nada de eso aparece pero la masa calculada es demasiado grande, la evidencia apunta a un agujero negro.
Es una forma muy astronómica de hacer ciencia: inferir lo invisible a partir de cómo afecta a su entorno.
Laboratorios extremos
Las binarias de rayos X son herramientas científicas fundamentales, nos permiten estudiar algunas de las condiciones más extremas del universo: campos magnéticos millones de veces más intensos que el terrestre, materia comprimida a densidades nucleares y gravedad tan fuerte que el espacio-tiempo se curva de manera extrema.
Figura 6: A la izquierda el telescopio espacial NuSTAR de la NASA, y a la derecha el telescopio espacial XMM-Newton de la ESA. Créditos: NASA/ESA.
Gracias a observatorios como Chandra X-ray Observatory, XMM-Newton, NICER y NuSTAR, hoy podemos seguir la evolución de estos sistemas con enorme precisión. Cada curva de luz, cada espectro y cada pulso son piezas de un rompecabezas mayor: entender cómo funciona la física cuando se la lleva a sus límites.