Hay una estrella en el corazón de la Vía Láctea que durante unos instantes alcanza una velocidad difícil de concebir: unos 25.000 kilómetros por segundo. Suficiente para recorrer la distancia entre Nueva York y Londres en alrededor de una quinta parte de segundo.
Se llama S301 y acaba de convertirse en la estrella más rápida conocida de nuestra galaxia. Pero su velocidad es solo una consecuencia de algo todavía más espectacular: está atrapada en una órbita extremadamente excéntrica alrededor de Sagitario A*, el agujero negro de unos 4,3 millones de masas solares situado en el centro de la Vía Láctea. El descubrimiento acaba de publicarse en Nature.
Se acerca diez veces más al agujero negro que una de las estrellas que ya puso a prueba a Einstein
S301 tarda apenas 8,7 años en completar una vuelta alrededor de Sagitario A*. Su órbita tiene una excentricidad de aproximadamente 0,983, lo que significa que es tremendamente alargada.
En el punto más cercano, pasa a solo unas 12 veces la distancia entre la Tierra y el Sol, aproximadamente 1.800 millones de kilómetros. En términos astronómicos, es casi rozar el monstruo.
Los cálculos publicados en Nature sitúan ese acercamiento en apenas 136-142 radios de Schwarzschild del agujero negro, unas diez veces más cerca que S2, la célebre estrella utilizada durante años para comprobar predicciones de la relatividad general.
Es allí donde S301 acelera hasta aproximadamente 25.000-25.600 km/s, entre el 8,3% y el 8,5% de la velocidad de la luz. Su movimiento es tan extremo que su órbita ya muestra claramente la llamada precesión de Schwarzschild: en lugar de repetir siempre la misma elipse, la trayectoria gira ligeramente cada vez que completa una vuelta. El efecto alcanza unos dos grados por órbita. Y eso podría ser apenas el comienzo.
S301 está tan cerca que podría permitir observar cómo un agujero negro arrastra el espacio-tiempo
Según la relatividad general, un agujero negro que gira no solo curva el espacio-tiempo por su masa. También lo arrastra consigo mientras rota, un fenómeno conocido como arrastre de marco o efecto Lense-Thirring. Es extremadamente difícil de medir alrededor de un agujero negro supermasivo porque el efecto disminuye de forma brutal con la distancia.
S301 puede cambiar eso.
Su aproximación es tan extrema que la órbita debería ser sensible al espín de Sagitario A*. Si los astrónomos consiguen seguir con suficiente precisión cómo cambia su trayectoria, podrían medir directamente cuánto y en qué dirección gira el agujero negro central. El equipo espera conseguirlo durante la próxima década.
Sería un salto enorme. Ya se han estimado rotaciones de agujeros negros mediante otros métodos, pero seguir una estrella permitiría medir el espín de un agujero negro supermasivo a través de su efecto dinámico directo sobre una órbita, convirtiendo el centro de nuestra galaxia en un laboratorio para probar la gravedad extrema.
Para ello utilizarán GRAVITY+, en el interferómetro VLTI de ESO, y en el futuro instrumentos del Extremely Large Telescope. GRAVITY combina la luz de cuatro telescopios y logra una precisión astrométrica extraordinaria en uno de los lugares más congestionados del cielo.
Y probablemente S301 llegó hasta allí después de que el agujero negro destruyera su sistema estelar
La historia de la estrella podría ser tan violenta como su órbita. S301 parece ser una estrella de secuencia principal de tipo F, con una masa de hasta aproximadamente 1,5 veces la del Sol. El problema es que resulta extremadamente difícil formar estrellas tan cerca de Sagitario A*.
La explicación favorita del equipo es el mecanismo de Hills. S301 habría formado parte originalmente de un sistema binario. Al acercarse demasiado al agujero negro, las brutales fuerzas gravitatorias separaron las dos estrellas: una quedó capturada y condenada a girar alrededor de Sagitario A*, mientras la otra fue lanzada hacia el exterior a una velocidad posiblemente suficiente para escapar de la Vía Láctea.
Los astrónomos detectaron S301 por primera vez en 2023 y después consiguieron rastrearla retrospectivamente en observaciones que llegan hasta 2017. Su próximo gran acercamiento ocurrirá alrededor de 2031. Será entonces cuando una estrella lanzada a decenas de millones de kilómetros por hora vuelva a abalanzarse hacia el agujero negro del centro galáctico. Y si las mediciones son lo bastante precisas, no solo veremos a la estrella más rápida conocida de la Vía Láctea completar otra vuelta: podremos observar cómo uno de los objetos más extremos del Universo arrastra literalmente el espacio y el tiempo a su alrededor.
