Un grupo internacional de astrónomos descubrió la estrella más rápida conocida hasta ahora en la Vía Láctea. Se trata de S301, un astro que gira alrededor de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo situado en el centro de nuestra galaxia, y que alcanza una impresionante velocidad de hasta 25 mil kilómetros por segundo.
Para dimensionar esta cifra, la estrella puede desplazarse a una velocidad equivalente al 8% de la velocidad de la luz y aproximadamente 100 mil veces más rápido que un avión comercial. El hallazgo no solo ha sorprendido por la rapidez con la que se mueve S301, sino también porque su órbita extremadamente cercana al agujero negro podría ofrecer una oportunidad única para estudiar uno de los entornos más extremos del universo.
La investigación fue publicada en la revista Nature y abre la posibilidad de que, durante la próxima década, los científicos puedan medir directamente la rotación de Sagitario A* y poner a prueba algunas de las predicciones de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein.
Una estrella que corre alrededor del monstruo del centro galáctico
S301 fue detectada mediante observaciones realizadas desde el Observatorio Paranal, en el norte de Chile, una de las instalaciones astronómicas más importantes del mundo. El equipo utilizó el interferómetro del Very Large Telescope, conocido como VLTI, y el instrumento GRAVITY+ para localizar y seguir el movimiento de esta estrella.
El VLTI combina la luz captada por cuatro telescopios de ocho metros, creando una especie de telescopio virtual con una resolución espacial muy superior a la que tendría un solo telescopio. Esta tecnología permitió observar un objeto extraordinariamente débil que, visto desde la Tierra, parece alrededor de 2 mil millones de veces menos brillante que Betelgeuse, una de las estrellas más conocidas del cielo nocturno.
Los astrónomos observaron por primera vez a S301 durante la primavera de 2023 y posteriormente continuaron siguiendo su movimiento para determinar las características de su órbita.
Reinhard Genzel, director del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre y uno de los investigadores vinculados al descubrimiento del agujero negro central de la Vía Láctea, destacó que décadas de seguimiento de las estrellas cercanas a Sagitario A* hicieron posible identificar a este nuevo y excepcional objeto.
S301 tarda apenas 8,7 años en completar una vuelta
Lo que hace especialmente sorprendente a S301 es la cercanía de su trayectoria respecto al agujero negro supermasivo.
La estrella tarda solamente 8,7 años en completar una órbita alrededor de Sagitario A*. En su punto de máxima aproximación, pasa a una distancia equivalente a apenas 12 veces la separación entre la Tierra y el Sol.
A escala cósmica, se trata de una distancia extremadamente pequeña para un objeto que orbita alrededor de un agujero negro supermasivo. Precisamente al acercarse a ese punto, la enorme gravedad de Sagitario A* acelera a S301 hasta alcanzar los 25 mil kilómetros por segundo.
Esta combinación de una órbita cerrada y una velocidad tan elevada convierte a la estrella en un laboratorio natural para estudiar cómo se comporta el espacio-tiempo bajo condiciones gravitatorias extremas.
La pista de una antigua estrella compañera
Los científicos también creen haber encontrado indicios sobre el origen de la extraordinaria órbita de S301.
Las estrellas no suelen formarse tan cerca de un agujero negro supermasivo, por lo que los investigadores consideran que S301 pudo haber formado parte originalmente de un sistema binario, es decir, un par de estrellas que orbitaban entre sí.
Según esta hipótesis, el sistema se acercó demasiado a Sagitario A* y las enormes fuerzas gravitatorias del agujero negro terminaron separando a ambas estrellas.
Durante ese proceso, S301 habría quedado atrapada en una órbita extremadamente cerrada alrededor del agujero negro, mientras que su antigua compañera habría sido expulsada a una velocidad enorme, posiblemente suficiente para abandonar por completo la Vía Láctea.
Este tipo de escenario ayuda a explicar cómo una estrella pudo terminar girando tan cerca del gigantesco objeto situado en el corazón de nuestra galaxia.
Una oportunidad para medir cómo gira un agujero negro
El descubrimiento podría ser todavía más importante por lo que S301 permitirá estudiar en los próximos años.
Los astrónomos continuarán observando la estrella y esperan seguir con especial atención su próximo paso por el punto más cercano a Sagitario A*, previsto para 2031.
La meta es observar al menos dos órbitas completas. Con suficientes mediciones, los investigadores esperan determinar la trayectoria de S301 con una precisión que permita detectar cómo la rotación del agujero negro afecta el espacio-tiempo a su alrededor.
Los astrofísicos creen que Sagitario A*, al igual que muchos otros objetos del universo, gira sobre sí mismo. Sin embargo, medir directamente esa rotación, conocida como espín, es una tarea extremadamente compleja.
Aquí es donde entra en juego una de las predicciones más fascinantes de la teoría de Albert Einstein.
El agujero negro podría estar arrastrando el espacio-tiempo
De acuerdo con la relatividad general, un objeto extremadamente masivo que gira puede arrastrar el espacio-tiempo a su alrededor. En el caso de un agujero negro, este fenómeno podría modificar ligeramente las órbitas de los objetos cercanos.
Si Sagitario A* está girando, su movimiento debería dejar una huella detectable en la trayectoria de S301.
Los científicos esperan que las observaciones realizadas durante los próximos 10 años permitan identificar ese efecto y conseguir lo que sería la primera medición directa de la rotación de un agujero negro.
Juan Osorno, astrónomo del laboratorio LIRA del Observatorio de París-PSL y coautor del estudio, señaló que sin una estrella con una órbita tan favorable como la de S301, habría sido necesario seguir durante varias décadas más el movimiento de otras estrellas para acercarse a una medición del espín de Sagitario A*.
El descubrimiento de S301, por tanto, representa mucho más que encontrar a la estrella más veloz conocida de nuestra galaxia. Su movimiento ofrece a los astrónomos una oportunidad excepcional para observar la gravedad en acción en uno de los escenarios más extremos que existen.
Durante los próximos años, todas las miradas estarán puestas en esta diminuta y tenue estrella que viaja a una velocidad difícil de imaginar alrededor del corazón de la Vía Láctea. Si las observaciones cumplen las expectativas, S301 podría ayudar a responder una de las grandes preguntas de la astrofísica moderna: cómo gira realmente el gigantesco agujero negro que domina el centro de nuestra galaxia y de qué manera su movimiento deforma el espacio y el tiempo.
