Conmoción entre los astrónomos: una estrella recién descubierta es tan rápida que siente los efectos de la rotación en el agujero negro de la Vía Láctea

Una desconocida estrella recién descubierta se mueve a una velocidad extrema alrededor del agujero negro central de la Vía Láctea. Su trayectoria la lleva a acercarse a Sagitario A* más que cualquier otra estrella observada hasta ahora.

El estudio, publicado en la revista Nature, ha permitido identificar a S301, una estrella que alcanza los 25.000 kilómetros por segundo mientras completa su órbita. Los investigadores creen que sus movimientos podrían abrir una nueva vía para estudiar directamente la rotación del agujero negro supermasivo situado en el centro de nuestra galaxia.

S301 tarda apenas 8,7 años en completar una vuelta alrededor de Sagitario A*. Su órbita es extraordinariamente cerrada y la estrella llega a aproximarse a una distancia comparable a la que existe entre el Sol y Saturno, un entorno en el que los efectos de la gravedad extrema pueden detectarse con mayor precisión.

S301 es la estrella más rápida conocida de la Vía Láctea

Cuando alcanza el punto más cercano a Sagitario A*, S301 viaja a unos 25.000 kilómetros por segundo. Esta velocidad representa más del 8 % de la velocidad de la luz y convierte a la estrella en la más rápida conocida de la Vía Láctea.

Su velocidad no es, sin embargo, la única característica que ha sorprendido a los astrónomos. S301 también establece un nuevo récord por la proximidad de su órbita al agujero negro central de nuestra galaxia. Ninguna otra estrella observada hasta ahora se ha acercado tanto a Sagitario A*.

La estrella llega a situarse aproximadamente a una distancia similar a la que separa el Sol de Saturno. Desde ese punto de su trayectoria, la intensa gravedad del agujero negro puede producir efectos que resultan especialmente relevantes para estudiar las propiedades del espacio-tiempo.

La estrella podría permitir medir el giro del agujero negro

La característica que convierte a S301 en un objeto excepcional es precisamente su proximidad a Sagitario A*. Los investigadores consideran que podría ser la primera estrella conocida capaz de proporcionar una medición directa de la rotación de un agujero negro.

Según la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, un agujero negro en rotación arrastra el espacio-tiempo que lo rodea y provoca que se retuerza. Este efecto afecta a las órbitas de los objetos cercanos y aumenta cuanto menor es la distancia respecto al agujero negro.

Los astrónomos esperan aprovechar los próximos años de observaciones para detectar esas alteraciones en la trayectoria de S301. Felix Mang, investigador del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre y autor del estudio, señala que el objetivo es medir el giro de Sagitario A* durante la próxima década.

Stefan Gillessen, investigador del mismo instituto y participante en el estudio, considera que una medición directa del espín de un agujero negro masivo supondría una prueba especialmente importante para la teoría de Einstein.

El origen de la estrella podría estar en un sistema binario

Las características de S301 también plantean preguntas sobre cómo pudo llegar hasta una órbita tan cercana al agujero negro. Los astrónomos señalan que las estrellas no pueden formarse en las proximidades de un agujero negro supermasivo como Sagitario A*, por lo que la estrella probablemente tuvo otro origen.

La hipótesis que manejan los investigadores es que S301 formaba parte de un sistema binario. Cuando las dos estrellas se acercaron demasiado a Sagitario A*, las fuerzas de marea del agujero negro pudieron desgarrar el sistema.

En ese proceso, S301 habría quedado atrapada por la gravedad del agujero negro y habría pasado a ocupar su actual órbita. Su antigua compañera, en cambio, habría sido expulsada a una velocidad enorme, posiblemente suficiente para abandonar por completo la Vía Láctea.

Este escenario se conoce como mecanismo de Hills y explicaría cómo una estrella relativamente pequeña pudo terminar siguiendo una trayectoria tan extrema alrededor de Sagitario A*.

El seguimiento de S301 continuará durante los próximos años con GRAVITY+ y, posteriormente, con MICADO, un instrumento que se instalará en el Extremely Large Telescope de ESO. Estas observaciones serán fundamentales para determinar con mayor precisión su trayectoria.