En les entrades anteriors (binàries I i binàries II) vam parlar de casos en què les dues estrelles de la binària tenen baixa massa. Movem una miqueta la cosa cap a masses més altes. Si les dues estrelles tenen una massa superior a unes 8 masses solars, la més massiva arribarà a esclatar com una supernova abans que l'altra. El romanent de l'explosió pot ser una estrella de neutrons o un forat negre. Si és el primer cas, i la companya també és massiva, podem trobar una situació peculiar. D'aquestes, en coneixem ben poques, cinc, si no recorde malament, a la nostra galàxia. Parlem d'una d'elles.
La constel·lació de Cassiopea forma una mena de W als cels d'estiu i tardor. Si gaudim d'un bon cel veurem que està situada sobre el fons blanquinós de la Via Làctia. Això significa que en la direcció d'aquesta constel·lació estem mirant cap al disc de la nostra Galàxia. Com a conseqüència evident, en la regió del cel que ocupa Cassiopea trobarem tot d'objectes típics que hi ha a les galàxies: cúmuls d'estrelles joves i blaves, núvols de gas, i molts estels amb diferents característiques (color, massa, edat...).
Un dels objectes que s'hi troben és una estrella massiva, molt brillant, que presenta una forta variabilitat en l'òptic. L'astronomia de raigs gamma ha identificat aquest objecte com un dels cinc objectes estel·lars de la galàxia amb forta emissió gamma, també variable. El seu nom és LS I +61 303, on LS respon a les inicials Luminous Stars del catàleg d'estrelles brillants.
En realitat, l'estrella que veiem en l'òptic no està sola. Es tracta d'una estrella binària on un membre de la parella és l'estrella d'alta massa i l'altra és un objecte compacte (l'estrella de neutrons, un púlsar en aquest cas, que hem nomenat al primer paràgraf). Aquesta conclusió s'extreu de les propietats de la llum observada de l'estrella, diguem-ne, 'normal', visible en l'òptic i de les variacions periòdiques d'aquesta llum. Així, sabem que el període orbital és de 26.4 dies, aproximadament (sent l'objecte compacte el que té una massa menor). A més, s'estima que la distància que separa els dos objectes és del ordre de la que n'hi ha entre Mercuri i el Sol.
Tot i que en els darrers anys s'han considerat i debatut diferents hipòtesis per explicar la radiació gamma d'aquest objecte, sembla que les darreres observacions n'afavoreixen una amb major probabilitat: Les estrelles amb masses altes (més de 10 masses solars) solen tindre vents1 molt potents, molt més que el del nostre Sol. A causa de l'alta velocitat de rotació a l'equador de l'estrella, el vent genera un disc de gas que l'envolta (imatge superior). El disc generat per aquestes estrelles pot ser tan gran que l'objecte compacte el travesse en algun punt de la seua òrbita. A més, el disc pot ser brillant i ser responsable d'una fracció no menyspreable de la llum que rebem de l'estrella. D'aquesta manera, cada vegada que l'objecte compacte travessa el disc, el que ocorre dues vegades al llarg de l'òrbita, el destrueix, provocant una caiguda de la brillantor en l'òptic.
La radiació d'alta energia, radiació gamma, deu ser provocada, segons aquest model, per la interacció entre el vent i el disc de l'estrella massiva amb el vent de la de neutrons. Al contrari que el vent de l'estrella massiva, lent i dens en termes relatius, el de la darrera és molt diluït i té velocitats properes a la de la llum. L'emissió gamma és també variable, segurament degut als canvis en aquesta interacció provocats per les irregularitats del vent de l'estrella. A més, la interacció amb el seu disc ha de ser molt més intensa que no la que ocorre amb el vent menys dens en altres punts de l'òrbita. Els detalls d'aquesta interacció són objecte d'estudi en l'actualitat per diferents grups arreu del món. Entre d'altres, el nostre grup a València, dintre d'una col·laboració amb col·legues de la Universitat de Barcelona.
Les nits d'estiu conviden a mirar el cel a la fresca. Amb sort i bon cel veiem moltíssims punts brillants i una mena de núvol boirós que creua el cel de nord a sud. Eixe núvol és una galàxia, la nostra Galàxia, vista des de dins. La llum que ens n'arriba és la suma de l'emesa per totes les estrelles que la formen excepte les que ens queden a l'esquena, dalt o baix, des de la nostra posició interior al disc.
Aquest racó nostre de la Via Làctia és tranquil, i per això estem ací. Hi ha altres llocs de la Galàxia que són inhòspits per a la vida tal com la coneixem. Efectivament, la radiació electromagnètica d'alta energia destrueix les molècules que conformen la química de la vida. Per tant, tenim la sort que la nostra estrella orbita allunyada de zones concorregudes on l'activitat estel·lar és perillosa.
De què parlem, exactament? Comencem des del Nord. La constel·lació de Cassiopea, que fa una v doble, presenta una gran quantitat de cúmuls d'estrelles joves, però més enllà, més cap a dins de la Galàxia, n'hi ha un parell d'estrelles binàries de raigs gamma. Com el seu nom indica, emeten de manera intensa en la part més energètica de l'espectre electromagnètic.
Pensem que aquesta radiació està relacionada amb la presència d'un estel de neutrons i una estrella massiva, que orbiten una entorn de l'altra – formen un sistema binari. Tots dos objectes emeten vents de partícules i camps magnètics des de les seues superfícies, amb altes velocitats i baixes densitats en el primer cas, i al contrari en el segon. En la col·lisió d'aquests vents, partícules elementals com els electrons, guanyen grans quantitats d'energia que després és radiada en raigs gamma.
Si seguim cap al sud, trobem la constel·lació del Cigne, que forma una gran creu al cel d'estiu. Més enllà de les estrelles que formen el dibuix de l'au, trobem fonts d'emissió en raigs X. En aquest cas, existeixen evidències que es tracta d'una estrella binària on un dels dos objectes és un forat negre que fagocita l'estrella companya. La producció d'energia en aquests objectes, coneguts com binàries de raigs X, ve de la mà, precisament, de la caiguda del gas de l'estrella companya, encara activa sobre el forat negre, resta de l'existència prèvia d'una estrella que va deixar de generar energia en el seu si.
De fet, el primer objecte proposat com candidat a forat negre és Cigne X-1, prop del coll de l'animal dibuixat al cel. La candidatura va ser presentada per Betty Louise Webster i Paul Murdin, l'any 1972. Eixa font, el forat negre més proper (que sabem) a nosaltres, es troba a una distància del voltant de sis mil anys-llum. Aquesta hipòtesi ha estat sostinguda per l'acumulació d'evidències convincents.
Finalment, al sud, hi ha la constel·lació de Sagitari, amb forma de tetera. Allà, resseguint la boca per on vessaria el té, hi ha la direcció que indica el centre de la Via Làctia, la nostra galàxia espiral. Sabem que en eixe centre, ubicat a uns vint mil anys-llum de distància, trobem un objecte compacte amb una massa de quatre milions de masses del Sol. Les seues dimensions i massa el fan compatible amb la interpretació teòrica relativista que ja coneixem: un forat negre, ço és, un possible trencament del teixit espai-temporal de l'Univers amb una singularitat al seu centre. Singularitat vindria a ser l'eufemisme que fem servir els físics per no dir directament (reconèixer?) que les nostres teories ja no funcionen en aquest lloc.
En l'entorn directe (milers d'anys-llum central) d'aquest forat negre supermassiu es concentra una gran quantitat de gas i estrelles. Com més gas n'hi ha en una regió, més estrelles s'hi formen, i com més estrelles hi ha, més probabilitat que hi haja explosions supernova d'estrelles massives, binàries de raigs X o gamma, etc. El centre de la Galàxia vindria a ser com el centre d'una ciutat en festes. No s'hi pot viure.
Tot plegat, si en lloc de tindre receptors electromagnètics sensibles en la banda espectral del visible, en tinguérem a altes energies, en mirar el cel veuríem punts ben brillants en les regions esmentades. En agost, quan mireu amunt i vos vinga al cap la quietud i aparent immutabilitat del cel, no oblideu que darrere les aparences s'amaguen perills inesperats: regions inhabitables, terribles i esgarrifoses, emissions que vos socarrarien en un no-res. Fins i tot pitjors que la part alta de la Ribera Alta en estiu...
