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    La estrella más rápida jamás vista se mueve al 8% de la velocidad de la luz

    La distancia de las estrellas SgrA * en la aproximación más cercana. Crédito:Florian Peißker, et al

    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 que su movimiento sea descrito por la gravedad newtoniana y las leyes del movimiento de Kepler. Pero unos pocos orbitan tan de cerca que sus órbitas solo pueden ser descritas con precisión por la teoría de la relatividad general de Einstein. La estrella con la órbita más pequeña se conoce como S62. Su acercamiento más cercano al agujero negro hace que se mueva a más del 8% de la velocidad de la luz.

    El agujero negro supermasivo de nuestra galaxia se conoce como Sagitario A * (SgrA *). Es una masa de unos 4 millones de soles, y lo sabemos por las estrellas que lo orbitan. Por décadas, los astrónomos han seguido el movimiento de estas estrellas. Calculando sus órbitas, podemos determinar la masa de SgrA *. En años recientes, 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 un brillante estrella gigante azul 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 desplazamiento al rojo gravitacional. Si lanzas una pelota al aire, se ralentiza a medida que sube. Si haces brillar un rayo de luz hacia el cielo, la luz no se ralentiza, pero la gravedad le quita parte de su energía. Como resultado, un rayo de luz se desplaza al rojo cuando sale de un pozo gravitacional. Este efecto se ha observado en el laboratorio, pero S2 nos dio la oportunidad de verlo en el mundo real. Bastante seguro, en el acercamiento cercano, la luz de S2 cambió al rojo tal como se predijo.

    • Una simulación de cómo S2 se mueve tan rápido que se desplaza al rojo. Crédito:ESO / M. Kornmesser

    • Precesión orbital de una estrella cerca de un agujero negro supermasivo. Crédito:Luís Calçada / ESO

    Durante años, Se pensaba que S2 era la estrella más cercana a SgrA *, pero luego se descubrió el S62. Como un equipo descubrió recientemente, es una estrella aproximadamente dos veces más masiva que el sol que orbita el agujero negro cada 10 años. Por 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 una simple elipse, sigue un movimiento de espirógrafo por el cual su órbita precesa unos 10 grados 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 más precisión que la aproximación cercana de S2.


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