Una vista como en ningún otro lugar
En 2022, un consorcio de investigación global anunció que había capturado imágenes de Sgr A* que mostraban un anillo de materia en forma de rosquilla arremolinándose alrededor del agujero negro. El agujero en el centro del anillo es la «sombra» de Sgr A* – el espacio alrededor del agujero negro donde la luz puede circular alrededor del agujero negro antes de caer en él; Como no puede escapar ninguna luz, el área parece oscura. S301 se acerca tanto al agujero negro que esta sombra en el cielo de la estrella tiene más de un grado de diámetro, o más del doble del tamaño de la luna llena vista desde la Tierra. El anillo de materia alrededor de Sgr A* tendría unos cuatro grados de diámetro, la mitad del tamaño aparente de un puño extendido.
Seamos claros: incluso la potencia combinada de todos los radiotelescopios repartidos por nuestro planeta casi podría detectar la forma de este material y solo mostraría un anillo borroso. Desde la S301 tendrías una vista mucho mejor que si simplemente miraras al cielo.
Sin embargo, esto tendría un precio. Los astrónomos han descubierto que la materia que cayó en Sgr A* hace unos 200 años se calentó tanto que emitió destellos de luz brillante.
Afortunadamente, por así decirlo, los S301 probablemente no orbitan ningún planeta. A esta distancia de Sgr A*, la gravedad del agujero negro es tan fuerte que desestabilizaría cualquier planeta que orbite a más de unos pocos millones de kilómetros de la estrella. Si bien los planetas con órbitas más cercanas a S301 podrían persistir, la estrella en sí es tan caliente que se quemarían. Es una pena. Aparte de esos mortales y extremadamente poderosos estallidos de rayos X, ¡qué espectáculo sería!
Cuando el cielo cambia de color
Ver de cerca un agujero negro extremadamente masivo es una idea espectacular, aunque inquietante, pero esa no es la única rareza que ofrece el S301. En este caso no es tan importante la posición de la estrella, sino su velocidad. Cuando la estrella está en la fase perigaláctica (un término elegante que significa «punto en su órbita más cercano al centro galáctico»; para S301, esto es Sgr A*), la gravedad del agujero negro es tan fuerte que S301 se precipita alrededor de Sgr A* a una velocidad de 25.000 kilómetros por segundo (90 millones de kilómetros por hora). Esto corresponde aproximadamente al 8% de la velocidad de la luz. Si miráramos a lo lejos desde la estrella, el movimiento endiabladamente rápido cambiaría literalmente lo que vemos.
Un láser en uno de los telescopios principales del VLT señala el camino hacia el corazón de nuestra galaxia. De este modo se crea una estrella artificial a una altitud de 90 kilómetros en la mesosfera de la Tierra, con la que se pueden corregir las imágenes y los espectros borrosos causados por los movimientos del aire. Las nubes de polvo impiden la visión directa del centro de la Vía Láctea. Instrumentos infrarrojos como ERIS, SINFONI o GRAVITY son capaces de atravesar este velo y observar los alrededores del agujero negro central Sgr A*.
A velocidades tan altas, la luz se desplaza significativamente hacia el rojo y el azul debido al efecto Doppler relativista. Esto es comparable, por ejemplo, al sonido de una motocicleta que pasa, que se vuelve más profundo a medida que el vehículo se aleja de usted. A la velocidad a la que S301 se mueve alrededor del agujero negro, este cambio es significativo y cambia el color percibido de los objetos cósmicos. Por ejemplo, el color rojo característico de las nubes de hidrógeno en la Vía Láctea parecería naranja cuando S301 se acerca y rojo oscuro cuando se aleja.
Aún más extraña es la aberración de la luz. A pesar del extraño nombre, este efecto ya es familiar en la vida cotidiana: cuando conduces tu coche bajo la lluvia, las gotas siempre parecen venir hacia ti de forma oblicua desde la vertical, independientemente de la dirección en la que te muevas. Este es el resultado de la interacción entre la velocidad de las gotas de lluvia a medida que caen y tu velocidad a medida que avanzas hacia ellas.
Lo mismo ocurre con la luz. El efecto es extremadamente pequeño a menos que te muevas muy rápido; pero a la velocidad de S301 alrededor de Sgr A* el ángulo puede cambiar en más de cuatro grados. Esto significa que las estrellas de un lado del cielo parecen cambiar su posición unos nueve grados, en comparación con las estrellas del otro lado del cielo. Esto haría que mapear el cielo fuera, como mínimo, difícil. Constelaciones enteras parecerían cambiar de posición a lo largo de la órbita de 8,7 años terrestres de la estrella.
Esta imagen combina datos de la NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) y MIRI (Instrumento de Infrarrojo Medio) a bordo del Telescopio Espacial James Webb y muestra la vista de infrarrojo medio más detallada hasta el momento del área alrededor del agujero negro extremadamente masivo en el centro de nuestra galaxia.
Incluso el tiempo mismo cambia para S301. La teoría especial de la relatividad de Einstein muestra que el tiempo se mueve más lentamente para los objetos que se mueven rápidamente en comparación con un observador estacionario. Este efecto también es pequeño hasta que las velocidades se vuelven grandes; Al 8% de la velocidad de la luz, esta dilatación del tiempo se puede ver claramente. A la velocidad máxima de la estrella, los relojes de S301 serían unos once segundos por hora más lentos en comparación con los relojes de la Tierra. Peor aún, la diferencia misma cambiaría si la estrella se moviera al otro lado de su órbita y perdiera velocidad. Cualquiera que viaje con la estrella diría que sus relojes se mueven a una velocidad constante, mientras que los relojes muy distantes estarían equivocados: eso es, en pocas palabras, la relatividad. Sin embargo, en última instancia, sería difícil cronometrar los eventos celestes de S301.
Hasta el límite de lo imaginable
Esto es, francamente, extraño. Un cielo que se distorsiona, cambia de color y desafía descaradamente el concepto de tiempo lineal es difícil de entender. Sin embargo, podría ser aún peor: S301, aunque bastante brillante, todavía es difícil de ver, lo que significa que estrellas más débiles y previamente desconocidas podrían orbitar más cerca de Sgr A*, donde todos los efectos serían aún más pronunciados. En teoría, sería fantástico ser astrónomo allí. En la práctica, sin embargo, prefiero el paraíso en la tierra.
