Nuestra galaxia, la Vía Láctea, es un enorme conglomerado de estrellas que se distribuyen a lo largo y ancho de un disco tan extenso que la luz tarda 100.000 años en atravesarlo. Nosotros vivimos en uno de los barrios periféricos, a 26.000 años luz del centro galáctico. Como si del centro de una populosa ciudad se tratara, allí se aglutinan, en un bulbo enorme, decenas de miles de millones de estrellas, tan cercanas unas a otras que, de estar ahí, su luz iluminaría por igual el día y la noche.

La diversidad de objetos que se aglutinan en el bulbo galáctico es enorme: la gran mayoría son estrellas más pequeñas y longevas que el Sol, cada una de ellas rodeada, casi con toda seguridad, de una cohorte de planetas, satélites, asteroides y cometas, entre ellas se mueven estrellas del tamaño solar y algunas mucho más jóvenes, masivas y brillantes. Todo el conjunto se mueve entre grandes nubes de gas y polvo que oscurecen la visión en ciertas direcciones y no faltan estrellas de neutrones y agujeros negros, mudos cadáveres de estrellas que murieron sembrando de energía todo el entorno con su último estertor.

Todo lo que allí existe se mueve alrededor de un objeto, un agujero negro, tan sumamente denso, que encierra la masa de 4 millones de masas solares en un espacio del tamaño del Sistema Solar. Los humanos lo llamamos Sagitario A*, un nombre que indica su posición en el firmamento y que, como explica nuestro invitado en Hablando con Científicos, Rainer Schödel, investigador del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía, el asterisco no es debido a su parecido con una estrella sino a la historia de su descubrimiento.

Rainer Schödel y otros muchos investigadores llevan decenas de años mirando al centro galáctico, buscando, entre el enorme enjambre de estrellas y nubes de gas que lo forman, las huellas de la existencia del enorme monstruo invisible que habita en su interior.

Utilizando los telescopios más grandes y sofisticados del planeta, los astrónomos lograron capturar la imagen de una estrella muy especial, conocida como S2, que, con sus 15 masas solares, es mucho más brillante y joven que el Sol. Su brillo se abre camino entre la densa población de estrellas del bulbo galáctico y puede ser seguida desde la Tierra a medida que se mueve alrededor de Sagitario A*. Más de dos décadas de observación han permitido averiguar que S2 se mueve en una órbita extremadamente elíptica que, por un lado se aleja hasta una distancia tal que la luz tarda en recorrerla 5 días y por otro se acerca hasta tan sólo 16 horas-luz del agujero negro central.

La Teoría de la Relatividad General predice que el espacio-tiempo se deforma en las cercanías de los objetos masivos y esa deformación es mayor cuanta más masa contienen. Sagitario A*, con sus 4 millones de masas solares, concentradas en un espacio pequeñísimo, es un laboratorio natural de extraordinario valor para probar las predicciones de las Relatividad General.

En mayo de 2018, la estrella S2 alcanzó su punto de aproximación más cercano a Sagitario A*, situado tan sólo a tres veces la distancia que separa a Plutón del Sol. En esos momentos su velocidad era impresionante, un 2.7% de la velocidad de la luz, más de 8.000 kilómetros por segundo. A tan corta distancia del agujero negro y con esa elevada velocidad, los efectos relativistas se hacen patentes en el movimiento de la estrella, unos efectos que provocan un enrojecimiento de la luz que nos llega de ella. Así fue como, tras observar la luz de la estrella durante los 6 meses que siguieron al acercamiento máximo de la estrella al agujero negro, Schödel y sus colegas lograron detectar en la luz un desplazamiento al rojo que coincide con los cambios predichos por la Relatividad General.

Una vez más, Einstein lleva razón.

Os invito a escuchar la historia de la investigación con todo lujo de detalles contada por nuestro invitado: Rainer Schödel, investigador del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía donde dirige el Grupo del Centro Galáctico.

Referencia:
T. Do et al. Relativistic redshift of the star S0-2 orbiting the Galactic center supermassive black hole. Science. DOI: 10.1126/science.aav8137