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

Un equipo norteamericano, con participación del CSIC, ha localizado a la estrella más próxima al agujero negro del centro de nuestra galaxia. Es la estrella S0-102, que tarda 11,5 años en completar su órbita. El hallazgo permitirá conocer cómo funciona la fuerza de gravedad en entornos extremos y profundizar en el conocimiento de los agujeros negros supermasivos.

La lejana estrella se ha localizado desde el observatorio W. M. Keck en Hawai (EEUU). Imagen: CSIC.

Científicos de EEUU y Canadá, junto al investigador Rainer Schödel del CSIC en España, han encontrado a 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-Los Ángeles (EE UU) Andra Ghez, permitirá conocer cómo opera la ley de  la gravedad en entornos extremos. Los resultados aparecen publicados en 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, con la ayuda de 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.

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 –señala el científico–.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”.

Referencia bibliográfica:

L. Meyer et al. “The shortest known period star orbiting our Galaxy´s supermassive black hole”. Science, 5 de octubre de 2012. DOI: 10.1126/science.1225506.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).