La estrella más cercana al agujero negro central de la Vía Láctea

Fuente: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

El investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Rainer Schödel ha participado en el hallazgo de la estrella más próxima a Sagitario A*, el agujero negro con cuatro millones de veces la masa del Sol situado en el centro de la Vía Láctea. Se trata de la estrella S0-102, que tarda solo 11,5 años en completar su órbita alrededor del agujero negro. El trabajo, liderado por la investigadora de la Universidad de California (EE UU) Andra Ghez, permitirá conocer cómo opera la ley de la gravedad en entornos extremos. Los resultados aparecen publicados en el próximo número de la revista Science.

«Hasta ahora solo se conocía una estrella que orbita alrededor de Sagitario A*: S0-2, que tarda en completar una órbita 16,2 años. Su estudio nos ha permitido establecer la masa del agujero negro en cuatro millones de masas solares. Ahora, gracias a este nuevo hallazgo, no solo conocemos dos estrellas con órbitas muy próximas a Sagitario A*, sino que además podremos comprobar la teoría de la Relatividad General bajo condiciones de gravedad extremas», asegura Schödel, que trabaja en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC).

La detección de la estrella ha sido posible gracias a un archivo de imágenes de alta resolución obtenidas por el observatorio W. M. Keck en el volcán Mauna Kea en Hawai a lo largo de los últimos 17 años y a un nuevo método de análisis de imagen desarrollado por Schödel que permite detectar estrellas que antes resultaban demasiado débiles y pasaban inadvertidas. «Gracias a esta nueva técnica hemos podido detectar S0-102 en una imagen tomada hace unos diez años y seguirla a lo largo de su órbita», destaca el investigador del CSIC.

La Relatividad General sugiere que la geometría del espacio-tiempo no es rígida, sino que la presencia de materia produce que se modifique y, más concretamente, se «curve» en las inmediaciones de los objetos. Esta curvatura es la causante de los efectos gravitatorios que rigen el movimiento de los cuerpos, tanto el de los planetas alrededor del Sol como el de los cúmulos de galaxias. Los agujeros negros supermasivos constituyen un entorno idóneo para verificar este efecto.

Estrellas en entornos extremos

Las estrellas S0-2 y S0-102 dibujan órbitas elípticas alrededor de Sagitario A*, de modo que cada cierto tiempo se hallan excepcionalmente próximas al agujero negro. Se cree que, en esas circunstancias, su movimiento se ve afectado por la intensa curvatura del espacio-tiempo producida por Sagitario A*, lo que causa, entre otros efectos, que su órbita no termine por cerrarse, sino que trace una elipse abierta.

«Medir los efectos de la gravedad sobre las órbitas estelares es muy interesante porque la gravedad es la menos conocida de las cuatro fuerzas fundamentales», señala Schödel. «Pero el entorno de Sagitario A*, con miles de estrellas y remanentes estelares, era un entorno difícil: no podíamos medir las desviaciones en S0-2 porque la masa de esos cuerpos, indetectables con los telescopios actuales, también contribuye a las alteraciones de la órbita. Para poder desenredar los distintos efectos, el de la Relatividad General y el de la masa alrededor de Sagitario A*, se necesitaban al menos dos estrellas con las que poder medir con una alta precisión».

L. Meyer et al. The shortest known period star orbiting our Galaxy´s supermassive black hole. Science. DOI: 10.1126/science.1225506.