Una estrella detectada recientemente en el centro de la Vía Láctea se desplaza a una velocidad vertiginosa y podría aportar información sobre la rotación del agujero negro de nuestra Galaxia.
Bautizada como S301, esta estrella orbita alrededor de Sagittarius A*, el agujero negro situado en el centro de la Vía Láctea. Completa una órbita en tan solo 8,7 años. Su trayectoria es muy alargada: por eso, su distancia al agujero negro cambia considerablemente a lo largo de su órbita.
Secuencia de imágenes obtenidas con GRAVITY que muestra la estrella S301 en órbita alrededor de Sagittarius A*. La trayectoria elíptica de S301 aparece indicada en cada vista.
Crédito: colaboración ESO/GRAVITY
Es durante su paso más cercano cuando S301 acelera hasta alcanzar aproximadamente 25 000 km/s, es decir, más del 8 % de la velocidad de la luz. En ese momento se acerca a unas 11,5 veces la distancia que separa la Tierra del Sol. A pesar de esta proximidad, la estrella permanece lo bastante lejos como para no ser destruida.
Para comprender el interés de este descubrimiento, hay que centrarse en Sagittarius A*. Este agujero negro tiene una masa equivalente a unos 4,3 millones de veces la del Sol. Su gravedad es tan intensa que los astrónomos pueden poner a prueba algunas predicciones de la relatividad general siguiendo con precisión las estrellas que lo rodean.
Otra estrella, S2, ya se utiliza para este tipo de mediciones. Su órbita dura unos 16 años y las observaciones han permitido detectar varios efectos predichos por la teoría de Einstein. Sin embargo, S301 pasa mucho más cerca del agujero negro. Por tanto, su movimiento debería verse más afectado por la rotación de este.
En concreto, un agujero negro en rotación modifica la forma en que se comportan el espacio y el tiempo a su alrededor. Esta modificación debería desplazar gradualmente la órbita de S301. El cambio es pequeño, pero los instrumentos actuales pueden medir con gran precisión la posición de la estrella.
Ilustración del efecto Lense-Thirring: la rotación de un agujero negro arrastra el espacio-tiempo a su alrededor y puede modificar la órbita de una estrella cercana.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
Los investigadores descubrieron S301 gracias a GRAVITY, un instrumento que combina la luz de varios telescopios del Very Large Telescope, en Chile. La estrella había sido detectada en 2023, y posteriormente el equipo volvió a encontrar su rastro en observaciones que se remontaban a 2017. Estos datos permitieron reconstruir su órbita.
Su trayectoria muy alargada también proporciona una pista sobre su pasado. S301 podría haber formado parte de un sistema de dos estrellas. Al pasar cerca de Sagittarius A*, este dúo habría sido separado por la gravedad del agujero negro: una estrella habría sido capturada y la otra, expulsada.
Los astrónomos estiman que una medición directa de la rotación de Sagittarius A* podría ser posible durante la próxima década. S301 volverá a pasar cerca del agujero negro hacia 2031. Nuevas observaciones, especialmente con GRAVITY+ y futuros instrumentos, deberán seguir los minúsculos cambios de su trayectoria.