Estrela S301 é a mais rápida da Via Láctea e permitirá testar a relatividade geral

A identificação da estrela S301, um objeto de baixa luminosidade que orbita o centro da Via Láctea, abriu uma janela inédita para o estudo do comportamento do espaço-tempo sob a influência de Sagitário A, o buraco negro supermassivo da nossa galáxia. Um estudo publicado na revista Nature detalha como a trajetória desse astro pode servir como um dos testes mais rigorosos já realizados para as previsões da relatividade geral* de Albert Einstein.

Dinâmica orbital e recordes de velocidade

A estrela S301 destaca-se por possuir a órbita mais estreita já observada ao redor de Sagitário A*, completando uma volta inteira em apenas 8,7 anos. Em seu ponto de maior aproximação, o astro chega a apenas 12 vezes a distância entre a Terra e o Sol do buraco negro, mantendo um intervalo de cerca de 4,3 milhões de massas solares entre ambos.

Essa proximidade extrema impulsiona a S301 a atingir a marca de 25.000 km/s — o que representa mais de 8% da velocidade da luz —, consolidando-a como a estrela mais rápida conhecida na Via Láctea. Para os pesquisadores do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, essas características transformam o astro em um laboratório natural para a análise de ambientes gravitacionais extremos.

Testes de relatividade e a rotação do buraco negro

O foco da investigação é observar o efeito Lense-Thirring, fenômeno previsto por Einstein no qual um buraco negro em rotação arrasta consigo o tecido do espaço-tempo ao seu redor. Esse movimento deve provocar desvios graduais e acumulados na órbita da S301 a cada ciclo, especialmente durante as passagens mais próximas ao centro galáctico.

A medição direta desses desvios permitirá calcular a rotação de Sagitário A*, uma propriedade física que tem se mostrado extremamente difícil de determinar através de outras estrelas. A equipe científica projeta que as observações da próxima década forneçam a prova fundamental sobre a rotação desse buraco negro massivo.

Metodologia de detecção e origem

A reconstrução da órbita da S301 foi possível graças ao uso do GRAVITY, instrumento do interferômetro do Very Large Telescope, localizado no Observatório Europeu Austral, no Chile. O processo de identificação ocorreu da seguinte forma:

• 2023: Identificação clara da estrela durante a primavera.
• 2024 e 2025: Acompanhamento contínuo da trajetória.
• Análise retrospectiva: Localização do astro em registros de 2021 e, com menor intensidade, em dados de 2017.

Ao todo, foram reunidas 19 posições astrométricas que permitiram traçar a órbita coerente do objeto. Sobre a origem da S301, a hipótese é que ela tenha nascido em um sistema binário distante de Sagitário A*, vindo a orbitar o buraco negro após a ejeção de sua estrela companheira em alta velocidade.

A próxima aproximação relevante da S301 está prevista para 2031. Caso a precisão das medições seja mantida, este evento poderá revelar, pela primeira vez, a dinâmica de rotação do buraco negro central da Via Láctea.