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Un grupo de astrónomos descubrió la más rápida estrella conocida hasta ahora en la Vía Láctea, que orbita a la velocidad de 25.000 kilómetros por segundo alrededor del agujero negro supermasivo situado en el centro de nuestra galaxia.
Esta estrella, llamada S301 y detectada desde el observatorio Paranal, en el norte de Chile, podría permitir en una década determinar la rotación del agujero negro y poner a prueba la teoría de Albert Einstein sobre el espacio-tiempo, según prevén los científicos responsables del hallazgo, publicado en la revista Nature.
"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", afirma Reinhard Genzel, director del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) en Garching (Alemania) y miembro fundador de la colaboración que realizó estas observaciones, en un comunicado del Observatorio Europeo Austral (ESO).
"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", explica Genzel, copremiado en 2020 con el Nobel de Física por el descubrimiento del agujero negro central de la Vía Láctea.
Para descubrir S301, que en el cielo parece 2.000 millones de veces menos brillante que Betelgeuse (la estrella naranja de la constelación de Orión), el equipo utilizó el interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) del observatorio Paranal del ESO, en Chile, y su instrumento GRAVITY+.
El VLTI combina la luz de cuatro telescopios de ocho metros para crear un "telescopio virtual" cuya resolución espacial es 15 veces superior a la de un único telescopio de ocho metros.
Los científicos observaron por primera vez a S301 en primavera de 2023 y luego la siguieron para determinar su órbita.
12 veces la distancia Tierra-Sol
"Lo especial de esta estrella es que orbita Sagitario A en una órbita muy cerrada, tardando 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", asegura Felix Mang, estudiante de doctorado en el MPE y coautor del estudio.
Cuando llega al punto más cercano del agujero negro, la estrella viaja a unos 25.000 kilómetros por segundo, es decir 100.000 veces más rápido que un avión de línea o 8% de la velocidad de la luz, lo que hace de ella la estrella más rápida de la Vía Láctea que se conoce hasta ahora.
Las propiedades orbitales de la S301, así como el hecho de que las estrellas no pueden formarse tan cerca de un agujero negro supermasivo, sugieren que el astro formaba parte de un par binario que fue desgarrado por las fuerzas de Sagitario A.
Durante este proceso, S301 quedó atrapada por la gravedad del agujero negro mientras que la otra estrella fue expulsada a alta velocidad y muy probablemente abandonó la galaxia.
Los astrónomos seguirán observando a S301, que efectuará su próximo paso por el punto más cercano al agujero negro en 2031.
La observación de al menos dos de sus órbitas completas podría permitir determinar su trayectoria con suficiente precisión para poder medir la rotación de Sagitario A.
Como la mayoría de los objetos de nuestro Universo, los astrofísicos creen que Sagitario A gira sobre sí mismo.
Según la teoría de la relatividad de Einstein, un agujero negro en rotación arrastra el espacio-tiempo en su movimiento y lo deforma, lo que modifica las órbitas de las estrellas que lo rodean.
En los próximos 10 años, el equipo espera lograr lo que sería la primera medición directa de la rotación de un agujero negro.
"Sin esta estrella, tendríamos que medir el movimiento de otras estrellas durante varias décadas más para acercarnos a medir el espín del agujero negro", afirma por su parte Juan Osorno, astrónomo del laboratorio LIRA del Observatorio de París-PSL (Francia) y coautor del estudio, citado en el comunicado.
