En el centro de nuestra galaxia, cientos de estrellas orbitan de cerca un agujero negro supermasivo. La mayoría de estas estrellas tienen órbitas lo suficientemente grandes como para describir su movimiento mediante la gravedad newtoniana y las leyes de movimiento de Kepler. Pero unas pocas órbitas tan cercanas que sus órbitas solo pueden ser descritas con precisión por la teoría general de la relatividad de Einstein. La estrella con la órbita más pequeña se conoce como S62. Su acercamiento más cercano al agujero negro lo hace moverse a más del 8% de la velocidad de la luz.
El agujero negro supermasivo de nuestra galaxia se conoce como Sagitario A* (SgrA*). Tiene una masa de unos 4 millones de soles, y lo sabemos por las estrellas que lo orbitan. Durante décadas, los astrónomos han seguido el movimiento de estas estrellas. Calculando sus órbitas, podemos determinar la masa de SgrA*. En los últimos años, nuestras observaciones se han vuelto tan precisas que podemos medir más que la masa del agujero negro. Podemos probar si nuestra comprensión de los agujeros negros es precisa.
La estrella más estudiada que orbita SgrA* se conoce como S2. Es una estrella gigante azul brillante que orbita el agujero negro cada 16 años. En 2018, S2 hizo su acercamiento más cercano al agujero negro, dándonos la oportunidad de observar un efecto de la relatividad conocido como corrimiento al rojo gravitacional. Si lanzas una pelota al aire, se ralentiza a medida que se eleva. Si lanzas un haz de luz hacia el cielo, la luz no se ralentiza, pero la gravedad le quita parte de su energía. Como resultado, un haz de luz se desplaza hacia el rojo cuando sale de un pozo gravitatorio. Este efecto se ha observado en el laboratorio, pero S2 nos dio la oportunidad de verlo en el mundo real. Efectivamente, al acercarse, la luz de S2 cambió a rojo tal como se predijo.
Durante años se pensó que S2 era la estrella más cercana a SgrA*, pero luego se descubrió S62. Como descubrió recientemente un equipo, es una estrella aproximadamente dos veces más masiva que el Sol que orbita el agujero negro cada diez años. Según sus cálculos, en el acercamiento más cercano, su velocidad se acerca al 8% de la velocidad de la luz. Eso es tan rápido que entra en juego la dilatación del tiempo. Una hora en S62 duraría unos 100 minutos terrestres.
Debido a su proximidad a SgrA*, S62 no sigue una órbita kepleriana. En lugar de ser simplemente una elipse, sigue un movimiento de espirógrafo en el que su órbita tiene una precesión de unos 10° con cada ciclo. Este tipo de precesión relativista se observó por primera vez con la órbita de Mercurio, pero solo como un pequeño efecto.
En el otoño de 2022, S62 hará otro acercamiento cercano a SgrA*. Debería permitir a los astrónomos probar los efectos de la relatividad incluso con mayor precisión que el acercamiento cercano de S2.
Referencia: Peißker, Florian, Andreas Eckart y Marzieh Parsa. “S62 en una órbita de 9,9 años alrededor de SgrA.” El diario astrofísico 889.1 (2020): 61.
