En el centro de la Vía Láctea, a unos 26.000 años luz de la Tierra, se encuentra Sagitario A*, un agujero negro supermasivo con una masa equivalente a aproximadamente cuatro millones de soles. Sabemos bastante sobre su tamaño y sobre la enorme influencia gravitatoria que ejerce a su alrededor, pero todavía existe una propiedad fundamental que los astrónomos no han conseguido determinar con precisión: su espín, es decir, cuánto y cómo gira sobre sí mismo.

Una estrella recientemente estudiada podría convertirse en una de las mejores herramientas disponibles para averiguarlo. Se llama S301 y destaca por moverse a velocidades extraordinarias alrededor de Sagitario A*, llegando aproximadamente a 25.000 kilómetros por segundo durante su máximo acercamiento. Esa velocidad, equivalente a más del 8% de la velocidad de la luz, la convierte en la estrella más rápida observada hasta ahora en nuestra galaxia.

Su importancia, sin embargo, no reside únicamente en la velocidad. S301 pasa tan cerca del agujero negro que su trayectoria debería verse afectada por fenómenos previstos por la relatividad general que serían prácticamente imperceptibles a mayores distancias.

Una estrella que completa una órbita en apenas 8,7 años

S301 sigue una órbita extremadamente compacta y necesita solo 8,7 años para completar una vuelta alrededor de Sagitario A*. Durante su aproximación máxima se sitúa a una distancia equivalente a unas 12 veces la separación entre la Tierra y el Sol, extraordinariamente cerca si se tiene en cuenta que está orbitando un objeto con millones de veces la masa de nuestra estrella.

En esa región, la gravedad del agujero negro modifica de manera significativa el espacio-tiempo, por lo que cualquier pequeña alteración de la trayectoria de S301 puede convertirse en una fuente de información sobre las propiedades de Sagitario A*.

Los astrónomos ya utilizan desde hace años las llamadas estrellas S, que orbitan alrededor del centro galáctico, como laboratorios naturales para poner a prueba la relatividad general. Cuanto más cerca pasa una estrella del agujero negro y cuanto más rápidamente se mueve, mayores son las posibilidades de detectar efectos que no pueden explicarse únicamente mediante la gravedad clásica de Newton.

El propio espacio-tiempo debería ser arrastrado por Sagitario A*

Uno de esos fenómenos se conoce como arrastre de marcos de referencia o efecto Lense-Thirring. Según la relatividad general, un objeto extremadamente masivo que gira no solo deforma el espacio-tiempo debido a su gravedad, sino que también lo arrastra ligeramente consigo durante la rotación.

En el caso de un agujero negro, la intensidad de este efecto depende directamente de su espín. Si los astrónomos consiguen medir pequeñas modificaciones acumuladas en la órbita de S301, podrían utilizar esa información para calcular cuánto gira Sagitario A* y determinar también la orientación de su eje de rotación.

Hasta ahora, las estimaciones del espín del agujero negro central dependen principalmente de métodos indirectos, como el comportamiento del gas caliente que lo rodea o las características de su emisión. Una estrella que atraviese repetidamente la región donde estos efectos relativistas son más intensos ofrecería una vía completamente diferente.

El próximo gran acercamiento llegará en 2031

Para conseguirlo será necesario observar S301 durante varios años y reconstruir su trayectoria con una precisión extraordinaria. Instrumentos como GRAVITY+, instalado en el Very Large Telescope, y posteriormente el Extremely Large Telescope (ELT) podrán desempeñar un papel fundamental al seguir la posición de la estrella alrededor del congestionado centro galáctico.

S301 volverá a realizar uno de sus grandes acercamientos a Sagitario A* alrededor de 2031, y los astrónomos esperan disponer de suficientes observaciones para estudiar al menos dos órbitas completas.

Si logran identificar las diminutas desviaciones provocadas por la rotación del agujero negro, una estrella situada a decenas de miles de años luz podría terminar resolviendo uno de los mayores misterios de Sagitario A*: no solo cuánto pesa el monstruo que ocupa el centro de nuestra galaxia, sino también a qué velocidad hace girar el propio espacio-tiempo que lo rodea.

Fuente: Meteored.

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