Se sabe que la mayoría de las galaxias albergan un agujero negro supermasivo en el centro. Y se sabe que los agujeros negros supermasivos giran. Todavía hay mucho que la ciencia no entiende acerca de esas dos afirmaciones, debido a que en general los agujeros negros son elusivos. Pero el descubrimiento de una extraña estrella en el centro de nuestra galaxia podría ofrecer información nueva en este misterio.
En un trabajo que se publicó hoy en Nature, los astrónomos informan sobre el descubrimiento de S301, una estrella que apenas brilla y que orbita en torno a Sagittarius A*, el agujero negro supermasivo que está en el centro de la Vía Láctea. Aunque S301 no es la única estrella que orbita en torno a Sagittarius A*, su viaje alrededor del agujero negro es el más cercano y veloz que se conozca. En el punto más cercano la estrella se encuentra a una distancia que casi equivale a la que hay entre el sol y Saturno. La órbita extrema de la estrella parece estar estrechamente vinculada con el giro del agujero negro, y eso podría brindarles a los astrónomos una oportunidad única de medir directamente el giro de un agujero negro.
“Es un descubrimiento que no podríamos haber planeado”, dijo Stefan Gillessen, autor del estudio y científico del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, en su comunicación con Gizmodo . ”Esperábamos que existieran estrellas como esta, pero no podíamos saberlo de antemano”.
Es una metáfora
Una de las hipótesis relevantes en torno a los agujeros negros se conoce como teorema de no pelo o teorema de la calvicie. Dicho de manera muy simple, la teoría dice que los agujeros negros aislados pueden describirse con solo tres números: masa, carga e impulso y momento angular (tasa de rotación o giro). Cualquier otra información (que el físico Jacob Bekenstein comparó con “pelos”) está oculta a los observadores externos a través de los efectos de la relatividad general. Gillessen explicó que medir los dos primeros factores es relativamente directo, pero que “simplemente no sabemos nada sobre la rotación o giro”.
“Por eso es evidente que querríamos determinarlo”, afirmó. “También, esperamos que lo sagujeros negros roten, ya que todo en el universo rota, y los agujeros negros también deberían hacerlo ya que el armado de la masa a lo largo del tiempo cósmico debería darles un giroo. Y en cuanto a los agueros negros que muestran chorros, solo podemos entender ese fenómeno si están rotando porque de otro modo los chorros no tendrían energía”.
Volar en el espacio
Según declaraciones del Instituto Max Planck, S301 emite una luz extremadamente débil y filtrar su señal fue “como tratar de oír cuando vuela una mosca mientras suena una orquesta sinfónica”. Gillessen y sus colegas en GRAVITY+ Collaboration detectaron la estrella en 2023, aunque al equipo le llevó casi dos años reunir suficientes imágenes para entender que habían encontrado una estrella “especial”, según le explicó a Gizmodo. Con más investigaciones hallaron que la estrella tenía un período orbital de 8,7 años y que se acercaba tanto a Sagittarius A* que su órbita naturalmente se retorcía por la fuerza gravitacional del agujero negro.
“S301 es la primera estrella que orbita directamente en la región que rodea a Sagittarius A*, donde el efecto de arrastre es extremo”, declaró Félix Mang, también autor del estudio y estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck. “No solo estamos midiendi la curvatura del espacio-tiempo sino que medimos cómo se distorsiona debido a la rotacón del agujero negro. Eso es único”.
Una pieza del puzle
Dicho esto, el equipo señaló en su trabajo que S301 por sí misma no puede confirmar la rotación del agujero negro aunque, si son correctas las medicines efectuadas, sería “una de las primeras, y en este momento la única, formas prácticas de medir el giro de Sgr A* con dinámicas estelares”. Como mínimo, la estrella podría abrir nuevos caminos para que los astrónomos exploren el teorema de no pelo, y si el giro de Sagittarius A* según lo indica S301, se ve consistente con las predicciones de la relatividad general.
“Esto es solo el comienzo”, le dijo a Gizmodo Gillessen. El equipo seguirá el viaje de la estrella en torno a Sagittarius A*, añadió, y eso podría darles más indicios a los astrónomos, e incluso encuentren más estrellas con similar comportamiento.
