Los agujeros negros no se ven, pero lo que los rodea sí. Cuando uno de ellos roba gas a una estrella compañera, ese material no cae en línea recta. Va girando en espiral y forma un disco de acreción, que se calienta hasta brillar con mucha fuerza. Un equipo internacional liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha encontrado en uno de esos discos algo que no esperaba: durante la fase más intensa de una erupción, el propio disco deja en sombra sus zonas exteriores. El estudio se ha publicado en Nature Astronomy. Lo que sigue es un resumen propio a partir de la nota del IAC difundida por la Agencia SINC, no una traducción del artículo.

Un sistema que despierta de golpe

El protagonista es MAXI J0637−430, un sistema binario en el que un agujero negro se alimenta de la materia de una estrella cercana. Lo descubrieron precisamente durante una erupción. En estos episodios, la cantidad de materia que cae hacia el agujero negro aumenta mucho y el brillo del sistema puede multiplicarse millones de veces.

Las dos partes del disco se estudian de forma distinta. La parte interna, la más cercana al agujero negro, está tan caliente que emite sobre todo rayos X. La externa es más fría y se observa en luz visible e infrarroja. El equipo combinó ambas miradas:

• Con el espectrógrafo X-shooter del Very Large Telescope (VLT) de ESO, en Chile, para el visible y el infrarrojo.
• Con tres misiones espaciales de rayos X, NICER, Swift y NuSTAR, para seguir lo que pasaba en las regiones internas.

Tomaron un espectro en el pico de la erupción y otro unas dos semanas después, cuando la emisión en rayos X había caído más o menos a la mitad.

Una lámpara que se apaga, pero ilumina más

Lo lógico era que, al apagarse el sistema, el disco exterior recibiera menos radiación del centro. Pasó justo lo contrario. En el pico de la erupción, el espectro mostraba líneas intensas de hidrógeno y helio, propias de un disco exterior relativamente frío y poco iluminado. Dos semanas después, esas líneas casi habían desaparecido. Ahora los datos indicaban un disco exterior más caliente y mucho más irradiado. Lo que sí se apagaba era la señal típica del disco exterior en frío. La autora principal, Montserrat Armas Padilla (IAC), reconoce que fue una sorpresa, porque era lo contrario de lo esperado.

La explicación que propone el equipo está en la forma del disco. Durante la fase más brillante, la parte interna se hincha y gana grosor. Funciona entonces como una pantalla: tapa parte de la radiación que nace junto al agujero negro y deja a oscuras las zonas exteriores. Cuando la erupción pierde fuerza, la presión de la radiación baja y el disco interno vuelve a adelgazar. La pantalla desaparece y los rayos X llegan de lleno a las regiones exteriores. Los datos de rayos X apuntan en la misma dirección, porque muestran que la estructura interna del disco cambiaba mientras el sistema se apagaba. El coautor Teo Muñoz-Darias (IAC) lo explica con una imagen doméstica:

«Es como bajar la intensidad de una lámpara y, al mismo tiempo, retirar la pantalla que la cubre». Teo Muñoz-Darias, IAC.

Lo que cambia y lo que falta por saber

Más que la sombra en sí, lo novedoso es cuándo aparece. Los modelos clásicos suponen que un disco solo se hincha de forma apreciable cerca del límite de Eddington. Ese límite es el brillo máximo a partir del cual la presión de la radiación empezaría a frenar la caída de materia. En MAXI J0637−430, el cambio de forma parece darse con una emisión de solo un 10 a 20 % de ese límite. Es decir, en condiciones bastante menos extremas de lo que se pensaba.

Esto tiene consecuencias. Muchas propiedades de los agujeros negros se calculan suponiendo que el disco interno es fino y que la materia se reparte de una forma determinada. Si esa suposición falla, pueden cambiar algunas medidas, como la estimación de la rotación o espín. La rotación es, junto con la masa, uno de los dos parámetros que definen un agujero negro.

Conviene no exagerar. El resultado se basa en un único sistema y en un número limitado de espectros tomados en momentos concretos de la erupción. Para saber si es un comportamiento general, habrá que ver si se repite en otros agujeros negros de sistemas binarios. También hará falta que los modelos teóricos reproduzcan este cambio de forma a luminosidades tan moderadas.

Referencia: Armas Padilla, M. et al. «A self-shadowing black hole accretion disk at sub-Eddington luminosities». Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-026-03005-2. No hemos podido confirmar la licencia del artículo. Fuente: nota del IAC difundida por la Agencia SINC.

Por qué importa

Casi todo lo que sabemos de los agujeros negros de sistemas binarios se deduce de la luz de sus discos, a partir de modelos que les dan una forma concreta. Esta observación indica que esa forma puede cambiar antes y con más facilidad de lo previsto, y que el disco puede incluso hacerse sombra a sí mismo. Si se confirma en más sistemas, obligará a repasar cómo se miden la rotación y otras propiedades básicas de estos objetos. Además, deja una técnica útil: comparar la luz visible del disco exterior con los rayos X del interior para ver cómo cambia su forma durante una erupción.