San Francisco Frontiers - Descoberta a estrela mais rápida da nossa galáxia

Esta estrela, chamada S301 e detectada no Observatório Paranal, no norte do Chile, poderia permitir determinar em uma década a rotação do buraco negro e pôr à prova a teoria de Albert Einstein sobre o espaço-tempo, preveem os cientistas que fizeram a descoberta, publicada na revista Nature.

"Décadas seguindo cuidadosamente as estrelas que orbitam o buraco negro central da nossa galáxia, Sagitario A*, levaram à descoberta revolucionária desta estrela promissora", afirma Reinhard Genzel, diretor do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) em Garching (Alemanha), membro fundador da colaboração que realizou estas observações, em um comunicado do Observatório Europeu Austral (ESO).

"Por orbitar tão perto de Sagitario A*, S301 abre uma nova janela para estudar as propriedades fundamentais do espaço-tempo neste entorno extremo de buracos negros", explica Genzel, coganhador em 2020 do Nobel de Física pela descoberta do buraco negro central da Via Láctea.

Para descobrir S301, que no céu parece dois bilhões de vezes menos brilhante que Betelgeuse (a estrela laranja da constelação de Orion), a equipe usou o interferômetro do Very Large Telescope (VLTI), do observatório Paranal, do ESO, no Chile, e seu instrumento GRAVITY+.

O VLTI combina a luz de quatro telescópios de oito metros para criar um "telescópio virtual", cuja resolução espacial é 15 vezes superior à de um único telescópio de oito metros.

Os cientistas observaram pela primeira vez a S301 na primavera de 2023 e depois a seguiram para determinar sua órbita.

- Doze vezes a distância entre a Terra e o Sol -

"O especial desta estrela é que ela orbita Sagitario A* em uma órbita muito fechada, demorando apenas 8,7 anos para completá-la, e se aproxima do buraco negro a apenas 12 vezes a distância da Terra ao Sol. Isso é algo sem precedentes", assegura Felix Mang, estudante de doutorado no MPE e coautor do estudo.

Quando chega ao ponto mais próximo do buraco negro, a estrela viaja a aproximadamente 25.000 quilômetros por segundo, isto é, 100.000 vezes mais rápido que um avião de carreira ou 8% da velocidade da luz, o que faz dela a estrela mais rápida da Via Láctea conhecida até agora.

As propriedades orbitais da S301, assim como o fato de que as estrelas não podem se formar tão perto de um buraco negro supermassivo, sugerem que o astro fazia parte de um par binário que foi desgarrado pelas forças de Sagitario A*.

Durante este processo, S301 ficou presa pela gravidade do buraco negro, enquanto a outra estrela foi expulsa em alta velocidade e muito provavelmente deixou a galáxia.

Os astrônomos vão continuar observando a S301, que fará sua próxima passagem pelo ponto mais próximo do buraco negro em 2031.

A observação de pelo menos duas de suas órbitas completas poderia permitir determinar sua trajetória com precisão suficiente para poder medir a rotação de Sagitario A*.

Como a maioria dos objetos do nosso universo, os astrofísicos acreditam que Sagitario A* gire em torno de si mesmo.

Segundo a teoria da relatividade de Einstein, um buraco negro em rotação arrasta o espaço-tempo em seu movimento e o deforma, o que modifica as órbitas das estrelas que o circundam.

Nos próximos dez anos, a equipe espera obter o que seria a primeira medição direta da rotação de um buraco negro.

"Sem esta estrela, teríamos que medir o movimento de outras estrelas durante várias décadas mais para nos aproximarmos de medir o spin (rotação) do buraco negro", afirma, por sua vez, Juan Osorno, astrônomo do laboratório LIRA, do Observatório de Paris-PSL (França) e coautor do estudo, citado no comunicado.

H.King--SFF