La estrella, llamada S301, orbita alrededor del agujero negro en el centro de nuestra galaxia, y alcanza velocidades de 25 000 km/s. Se acerca tanto al interior que siente los efectos de la rotación del agujero negro.
Un equipo de astrónomos y astrónomas ha descubierto la estrella más rápida conocida de nuestra galaxia (la Vía Láctea) orbitando el agujero negro que hay en su centro.
La estrella, llamada S301, fue detectada con el VLTI (Interferómetro del VLT, Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral (ESO por sus siglas en inglés) y alcanza velocidades de 25 000 km/s a medida que gira alrededor del agujero negro de cuatro millones de masas solares. Se acerca más a él que cualquier otro objeto observado antes, tan cerca que siente los efectos de la rotación del propio agujero negro.
“Décadas siguiendo cuidadosamente las estrellas que orbitan el agujero negro central de nuestra galaxia, Sagitario A*, han llevado al revolucionario descubrimiento de esta prometedora estrella. Debido a que orbita tan cerca de Sagitario A*, S301 abre una nueva ventana para estudiar las propiedades fundamentales del espacio-tiempo en este entorno extremo de agujeros negros”, declara el premio Nobel Reinhard Genzel, director del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) en Garching, Alemania, y miembro fundador de la colaboración que realizó las nuevas observaciones.
“Lo especial de esta estrella es que orbita Sagitario A* en una órbita muy cerrada. Tarda solo 8,7 años en completarla y se acerca al agujero negro a apenas 12 veces la distancia de la Tierra al Sol. Eso es algo sin precedentes”, indica Felix Mang, estudiante de doctorado en MPE y autor del estudio publicado en la revista Nature.
Cuando alcanza el punto más cercano al agujero negro en su órbita alrededor del mismo, la estrella viaja a unos 25 000 kilómetros por segundo (100 000 veces más rápido que un avión comercial, o más del 8 % de la velocidad de la luz) lo que la convierte en la poseedora del récord de estrella más rápida de la Vía Láctea.
S301 también se acerca más a Sagitario A* que cualquier otra estrella observada hasta ahora, acercándose al agujero negro aproximadamente a la distancia que hay entre Saturno y el Sol. Como S301 se acerca tanto a Sagitario A*, es la primera estrella conocida que podría usarse para medir directamente la rotación de un agujero negro.
Como la mayoría de las cosas en nuestro Universo, la comunidad astronómica predice que Sagitario A* gira. Según la teoría general de la relatividad de Einstein, un agujero negro giratorio arrastra el espacio-tiempo consigo y lo retuerce, lo que afecta las órbitas de las estrellas circundantes. El efecto es más intenso en objetos que orbitan agujeros negros de rotación rápida a corta distancia.
“Con esta estrella esperamos medir, en los próximos 10 años, el giro del agujero negro”, dice Mang. El investigador del MPE, Stefan Gillessen, que también tuvo un papel destacado en el nuevo estudio, añade: “Por primera vez, seríamos capaces de medir de forma muy directa el espín de un agujero negro masivo, lo que sería una prueba clave de la teoría de Einstein”.
Juan Osorno, astrónomo del Observatorio LIRA de París–PSL (Francia), que también tuvo un papel clave en el estudio, añade: “Sin esta estrella, tendríamos que medir el movimiento de otras estrellas durante varias décadas más para acercarnos a medir el espín del agujero negro”.
Encontrar a S301, que en el cielo parece dos mil millones de veces más débil que Betelgeuse (la estrella naranja de la constelación de Orión), no fue tarea fácil. El equipo utilizó el VLTI, instalado en el Observatorio Paranal de ESO, en Chile, y su instrumento GRAVITY, ahora conocido como GRAVITY+ tras una mejora de infraestructura.
El superpoder del VLTI radica en su capacidad para combinar la luz de cuatro telescopios de 8 metros, creando así un telescopio ‘virtual’ con una resolución espacial 15 veces superior a la de un solo telescopio de 8 metros.
“De todo el mundo, Paranal es el único lugar donde se pueden hacer este tipo de observaciones porque ningún otro observatorio tiene cuatro telescopios de 8 metros que puedan actuar juntos como interferómetro”, afirma el coautor, Frank Eisenhauer, investigador principal y director de GRAVITY+ en MPE.
En la primavera de 2023, el equipo logró ver, por primera vez, con GRAVITY, y más tarde con GRAVITY+, esta nueva estrella, y desde entonces la han seguido para restringir su órbita. También pudieron rastrear la historia orbital de S301 hasta 2017, descubriendo que su última aproximación al agujero negro central fue a principios de 2023.
Las propiedades orbitales de S301, y el hecho de que las estrellas no puedan formarse tan cerca de un agujero negro masivo, indican que probablemente la estrella formaba parte de un par binario que fue desgarrado por las fuerzas de marea de Sagitario A*. En el proceso, S301 quedó atrapada por la gravedad del agujero negro mientras su estrella compañera fue expulsada a alta velocidad, probablemente la suficiente como para abandonar la galaxia por completo.
Las observaciones de seguimiento con GRAVITY+, y con el instrumento MICADO , que se instalará en el ELT (Extremely Large Telescope) de ESO, serán cruciales para seguir la trayectoria de S301 durante la próxima década, mientras realiza su siguiente acercamiento, previsto para 2031. Observar al menos dos órbitas completas de S301 permite que su trayectoria esté restringida con suficiente precisión como para que el equipo determine directamente el giro de Sagitario A* por primera vez. “Sería un sueño hecho realidad”, dice Mang.
Referencia:
K. Abd El Dayem et al. Discovery of a star sensitive to the spin of Sagittarius A*. Nature (2026).
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