Astronomii au găsit cea mai rapidă stea cunoscută din galaxia noastră. Contează însă mai puțin recordul în sine și mai mult ce ar putea dezvălui această stea. Denumită S301, ea trece pe lângă Sagittarius A*, gaura neagră supermasivă din centrul Căii Lactee, cu peste 8% din viteza luminii. Orbita ei neobișnuit de strânsă le-ar putea permite cercetătorilor să măsoare direct, pentru prima dată, cât de repede se rotește acest obiect invizibil. Până acum, această proprietate a scăpat oricărei măsurători sigure. Rezultatele au fost publicate în revista „Nature” și au fost obținute cu Very Large Telescope Interferometer (VLTI), instalația Observatorului European Austral din Chile.
Cifrele sunt greu de imaginat. În punctul cel mai apropiat de gaura neagră, S301 atinge aproximativ 25.000 de kilometri pe secundă, adică în jur de 90 de milioane de kilometri pe oră. Cu această viteză, ar ajunge de pe Pământ pe Lună în circa 15 secunde, în timp ce luminii îi trebuie ceva mai mult de o secundă. Steaua parcurge o orbită foarte alungită și face un tur complet în doar 8,7 ani. Este cea mai scurtă perioadă orbitală măsurată până acum pentru o stea din jurul lui Sagittarius A*. Recordul anterior îi aparținea stelei S55, numită și S0-102, care are nevoie de aproximativ 12 ani pentru o orbită.
La apropierea maximă, S301 ajunge la circa 1,78 miliarde de kilometri de gaura neagră. Pe scara Sistemului Solar, distanța pare mare: de aproape 12 ori distanța Pământ–Soare și doar puțin peste distanța dintre Saturn și Soare. Pentru un obiect de aproximativ 4,3 milioane de mase solare, aflat la circa 26.000 de ani-lumină de noi, ea înseamnă însă o apropiere extremă. În funcție de modelul orbital folosit, steaua coboară până la 136–142 de raze Schwarzschild de gaura neagră. Asta înseamnă de aproximativ zece ori mai aproape decât S2, steaua pe care astronomii au folosit-o până acum în unele dintre cele mai importante teste ale relativității generale. Nu există totuși un pericol imediat ca S301 să fie înghițită.
Descoperirea continuă o linie de cercetare cu rezultate importante. Urmărirea stelelor din centrul galactic, în special a lui S2, a dus la Premiul Nobel pentru Fizică obținut de Reinhard Genzel în 2020. Genzel este director la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră și participă și la acest studiu. O gaură neagră nu poate fi văzută direct, pentru că nici lumina nu mai scapă după ce trece de orizontul evenimentelor. Astronomii o studiază indirect, prin mișcarea stelelor și a gazului din jur, iar o stea care trece mai aproape suferă efecte gravitaționale mai puternice. În acest sens, S301 funcționează ca o sondă naturală într-o regiune în care niciun instrument construit de oameni nu ar putea ajunge. „S301 deschide o nouă fereastră către proprietățile fundamentale ale spațiu-timpului în acest mediu extrem”, a spus Genzel.
Miza principală este rotația găurii negre. Masa lui Sagittarius A* este cunoscută foarte precis. Viteza cu care se rotește și orientarea axei sale sunt încă neclare. Relativitatea generală a lui Einstein prezice că un corp foarte masiv aflat în rotație trage după el spațiu-timpul din jur, fenomen numit efectul Lense-Thirring sau „frame dragging”. Seamănă cu o lingură rotită într-un lichid vâscos, care antrenează lichidul din jur, doar că aici este antrenat chiar spațiu-timpul. O stea care trece atât de aproape ar trebui să poarte urma acestui efect în propria orbită. Dacă măsurătorile vor confirma asta, rotația găurii negre ar putea fi calculată direct, în locul estimărilor indirecte folosite până acum. Iar perioada de numai 8,7 ani înseamnă că astronomii vor putea urmări mai multe orbite complete ale stelei în decursul unei singure cariere.
Sursă text și foto: Jurnalul Național — articolul original