S301: a estrela mais rápida conhecida

Uma estrela que dá a volta no buraco negro da nossa galáxia a cada 8,7 anos, a mais de 8% da velocidade da luz na maior aproximação

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Passo a passo

O coração da Via Láctea

Ao redor dele circulam as estrelas S, algumas dezenas de estrelas em órbitas inclinadas e alongadas. S2, a mais brilhante, leva 16 anos para dar a volta. S301, descoberta em 2023, dá a volta em menos de 9 anos e chega mais perto e mais rápido que qualquer outra estrela conhecida. O que é medido e o que é desenhado: as órbitas são as medidas; as linhas, os rótulos e as estrelas do céu são desenhados.

Como S301 foi descoberta

No centro da galáxia, um milésimo de segundo de arco equivale a cerca de 8 UA. Um único telescópio grande borra numa só mancha tudo o que está a menos de uns 60 milésimos de segundo de arco. O GRAVITY combina a luz dos quatro telescópios do Very Large Telescope Interferometer do ESO, no Chile, e desde 2017 a equipe observa o buraco cerca de 100 horas por ano.

Por que ela orbita

A ideia de Newton: jogue uma bola de lado com força suficiente e ela cai em volta da Terra em vez de cair nela. A gravidade curva o caminho da estrela em direção ao buraco o tempo todo. Longe, ela anda devagar e cai de volta; perto, anda rápido o bastante para fazer a curva e subir de novo. Nada tira sua energia, então ela dá a mesma volta de novo e de novo.

Sentindo o buraco girar

A teoria de Einstein diz que uma massa que gira arrasta junto o espaço e o tempo: o efeito Lense–Thirring. Em volta da Terra ele é minúsculo; o satélite Gravity Probe B precisou de anos para medi-lo. Perto de um buraco negro, ele cresce rápido conforme você se aproxima, e S301 é a primeira estrela conhecida a chegar perto o bastante para sua órbita mostrá-lo.

O quanto a órbita gira diz a rapidez com que o buraco gira. Medir duas órbitas completas, cerca de dez anos de observação, deve bastar. A resposta ajuda a entender como os buracos negros crescem: com alimentação constante de um lado, que os faz girar mais rápido, ou com muitas pequenas refeições vindas de todas as direções, que os deixam girando devagar.

Por que ela não é despedaçada

Então S301 está segura: na maior aproximação, a maré é só cerca de um milésimo da sua própria atração, e aquece a estrela pouco demais para importar. Uma gigante vermelha, centenas de vezes maior, teria suas camadas externas arrancadas numa órbita assim, e uma estrela que entrasse no seu raio de maré seria despedaçada, como se vê nos clarões de ruptura por maré em outras galáxias.