Mientras nuestro Sol viaja a más de 800 mil kilómetros por hora, esta estrella recién descubierta se mueve a 25 mil kilómetros por segundo en el centro de la Vía Láctea

Un equipo internacional de astrónomos ha identificado la estrella más veloz y con la órbita más cerrada conocida alrededor del agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de nuestra galaxia.

Según el comunicado del Observatorio Europeo Austral (ESO), el hallazgo fue publicado en la revista Nature y se basa en observaciones realizadas con el Very Large Telescope Interferometer (VLTI) del Observatorio Europeo Austral (ESO), ubicado en Chile, así como con el instrumento GRAVITY+, que opera en el mismo complejo.

La investigación contó con la participación de científicos del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) en Alemania, el Observatorio de París–PSL en Francia y otras instituciones de Europa, Estados Unidos, México y Chile.

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La estrella, denominada S301, orbita alrededor de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de la Vía Láctea. Su velocidad alcanza los 25 mil kilómetros por segundo, lo que equivale a más del 8% de la velocidad de la luz. Ningún otro astro conocido en la Vía Láctea se desplaza con esa rapidez.

¿Qué velocidad tiene el Sol y cómo se compara con S301?

Para comprender la dimensión de este hallazgo, es útil comparar la velocidad de S301 con la del Sol y de otros objetos conocidos.

Nuestro Sol viaja alrededor del centro de la Vía Láctea a una velocidad de aproximadamente 220 kilómetros por segundo, es decir, unos 800 mil kilómetros por hora.

S301, en cambio, se mueve a 25 mil kilómetros por segundo, más de 113 veces más rápido que el Sol.

En una hora, la estrella recién descubierta recorre 90 millones de kilómetros. En ese mismo tiempo, el Sol avanza 792 mil kilómetros.

¿Qué distancia separa a S301 de Sagitario A* y cómo se compara con la órbita terrestre?

S301 completa una vuelta alrededor del agujero negro cada 8.7 años.

En su punto más cercano, la estrella se sitúa a apenas 12 veces la distancia que separa la Tierra del Sol, es decir, unos 1.78 mil millones de kilómetros. Esa cifra es ligeramente mayor que la distancia entre el Sol y Saturno, que es de 1.43 mil millones de kilómetros.

Ninguna otra estrella observada hasta ahora ha pasado tan cerca del agujero negro central de la Vía Láctea. La estrella S2, que hasta ahora era la más estudiada, orbita a unos 1400 radios de Schwarzschild del agujero negro (el radio de Schwarzschild es el tamaño del horizonte de sucesos). S301 lo hace a apenas 140 radios de Schwarzschild.

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¿Por qué es importante medir la rotación de un agujero negro?

Los científicos saben que Sagitario A* probablemente gira sobre su propio eje. Según la teoría de la relatividad general de Einstein, un agujero negro en rotación arrastra consigo el tejido del espacio-tiempo, deformándolo y afectando las trayectorias de los objetos que se mueven a su alrededor.

Ese efecto, conocido como “arrastre del marco” o efecto Lense-Thirring, es más pronunciado cuanto más rápido gira el agujero negro y cuanto más cerca se encuentran los cuerpos que orbitan.

S301, por su cercanía extrema, ofrece la primera oportunidad real de detectar ese fenómeno de forma directa.

Con esta estrella esperamos medir, dentro de los próximos 10 años, el giro del agujero negro”, explicó.

—  Felix Mang, estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre.

¿Cómo es S301 en comparación con el Sol en tamaño y masa?

Más allá de la velocidad, S301 y el Sol presentan diferencias notables en sus características físicas:

• Masa: S301 tiene una masa estimada entre 1.1 y 1.5 veces la masa del Sol.
• Radio: S301 tiene un radio de entre 1.4 y 1.6 veces el solar, es decir, entre 973 mil y 1.1 millones de kilómetros.
• Temperatura y tipo espectral: El Sol es una estrella de tipo G2V con una temperatura superficial de unos 5 mil 500 grados Celsius. S301 es una estrella de tipo F, similar a las estrellas que son ligeramente más calientes y masivas que el Sol, con una temperatura estimada de entre 6 mil y 7 mil grados Celsius.
• Brillo: El Sol es extremadamente brillante desde nuestra perspectiva. S301, en cambio, es increíblemente tenue: tiene una magnitud de 19.3 en la banda K, lo que la hace dos mil millones de veces más débil que Betelgeuse, una de las estrellas más brillantes del cielo nocturno. Desde la Tierra, no sería visible ni con telescopios convencionales.
• Edad y tiempo de vida: El Sol tiene unos 4 mil 600 millones de años y se encuentra en la mitad de su vida útil. Se espera que viva unos 10 mil millones de años en total. S301 es una estrella cuyo tiempo de vida es de aproximadamente 2 mil millones de años, mucho más corto que el del Sol debido a su mayor masa.

¿Cómo se detectó un objeto tan tenue?

S301 es dos mil millones de veces más débil que Betelgeuse. Detectarla requirió el uso de una instalación única en el mundo: el VLTI.

Este sistema combina la luz de cuatro telescopios de 8 metros de diámetro ubicados en el Observatorio Paranal, en Chile. Al actuar como un solo instrumento, logran una resolución espacial 15 veces mayor que la de un telescopio individual de ese tamaño.

El equipo utilizó una técnica avanzada de reconstrucción de imágenes llamada GRAVITY-RESOLVE, que permite identificar objetos extremadamente tenues en el abarrotado campo de visión del centro galáctico.

La estrella fue detectada por primera vez en la primavera de 2023, a apenas 15 milisegundos de arco al noroeste de Sagitario A*, y en los meses siguientes se movió rápidamente hacia el exterior.

Los astrónomos obtuvieron cuatro posiciones en 2023, luego ocho en 2024 y cinco en 2025, lo que les permitió reconstruir su órbita con precisión.

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¿Qué sigue en la investigación de S301?

El siguiente paso crucial ocurrirá en 2031, cuando S301 realice su próximo acercamiento máximo al agujero negro. Los científicos esperan poder observar al menos dos órbitas completas para obtener mediciones lo suficientemente precisas.

Con esos datos, podrán determinar por primera vez la velocidad de rotación de Sagitario A*.

Eso sería un sueño hecho realidad”, concluyó Mang.

Los investigadores también esperan que, con el tiempo, S301 pueda utilizarse para probar el llamado “teorema de no pelo” de los agujeros negros, que establece que estos objetos quedan completamente descritos por su masa, su carga eléctrica y su rotación. Si se detectan desviaciones, eso apuntaría a nueva física más allá de la relatividad general.