Una nuova protagonista emerge dal cuore della Via Lattea: si chiama S301 ed è stata identificata come la stella più veloce finora osservata nella nostra galassia. Durante il passaggio al punto più vicino a Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio centrale, l’astro raggiunge una velocità di circa 25mila chilometri al secondo, pari a oltre l’8% della velocità della luce. Il dato ridimensiona il primato precedentemente attribuito ad altre stelle della regione.
S301 raggiunge circa 25mila chilometri al secondo nel passaggio più vicino a Sagittarius A*, oltre l’8% della velocità della luce. Immagine illustrativa generata con intelligenza artificiale.
La scoperta è stata ottenuta grazie al Very Large Telescope Interferometer dell’European Southern Observatory, lo strumento che consente di seguire con grande precisione i movimenti delle stelle nella zona centrale della galassia. Il centro galattico è difficile da osservare perché si trova dietro vaste quantità di polvere e presenta un’elevata concentrazione di sorgenti. Per questo la misura delle orbite richiede osservazioni ripetute e tecniche interferometriche capaci di separare oggetti molto vicini nel cielo.
S301 non si limita a correre rapidamente: segue anche un’orbita particolarmente stretta attorno a Sagittarius A*. Il periodo orbitale è di circa 8,7 anni e, nel momento di massimo avvicinamento, la stella passa a una distanza equivalente a circa dodici volte quella che separa la Terra dal Sole. In termini astronomici si tratta di una distanza ridotta, soprattutto considerando che Sagittarius A* possiede una massa di circa quattro milioni di Soli e domina il moto delle stelle circostanti.
media.inaf.itLa stella S301, scoperta con lo strumento Gravity dell’Eso, si avvicina a Sagittarius A* – il buco nero al centro della nostra galassia – più di qualsiasi altro oggetto osservato prima: così vicino da sentirne gli effetti della rotazione. Orbitandogli intorno, raggiunge una velocità di 25mila km/s
Il nuovo risultato aggiorna una classifica che negli ultimi anni è cambiata più volte. Nel 2020 la stella S4714 era stata indicata come l’astro più rapido conosciuto nella Via Lattea, con una velocità stimata di circa 24mila chilometri al secondo nel punto di massimo avvicinamento a Sagittarius A*. Anche in quel caso la traiettoria era molto eccentrica e il primato dipendeva dalla capacità di ricostruire correttamente il percorso sulla base di osservazioni raccolte in epoche diverse.
Un altro passaggio importante è arrivato con S4716, una stella descritta per la sua orbita di circa quattro anni attorno a Sgr A*. Il suo valore massimo di velocità è stato stimato in circa 8mila chilometri al secondo, inferiore a quello di S301 ma associato a un periodo orbitale più breve. Questi oggetti appartengono alla popolazione di stelle del cosiddetto ammasso S, un insieme di astri che percorrono orbite molto rapide attorno al buco nero galattico.
arxiv.orgAbstract page for arXiv paper 2207.02142: Observation of S4716 -- a Star with a 4 yr Orbit around Sgr A*
L’interesse per S301 non riguarda soltanto il record di velocità. Un astro che si muove così vicino a un buco nero diventa una sonda naturale della gravità in condizioni difficili da riprodurre altrove. La relatività generale prevede che la massa deformi lo spazio-tempo e che, nel caso di un buco nero rotante, possa verificarsi anche il trascinamento dello spazio-tempo, noto come effetto Lense-Thirring. Misurare eventuali variazioni dell’orbita potrebbe quindi fornire informazioni sulla rotazione di Sagittarius A*.
space.comAstronomers have found the fastest known star in the Milky Way, a faint object racing around Sagittarius A*, the supermassive black hole at the heart of our galaxy.
Sagittarius A* non è osservabile come una stella luminosa ordinaria, ma la sua presenza è stata ricostruita proprio studiando il moto degli astri che gli ruotano intorno. Le loro orbite mostrano che nel cuore della Via Lattea è concentrata una massa enorme in uno spazio relativamente compatto. Le osservazioni dell’Event Horizon Telescope hanno inoltre rafforzato l’interpretazione di Sgr A* come buco nero supermassiccio, collegando le misure dinamiche su scala stellare alle immagini della regione vicina all’orizzonte degli eventi.
Le stelle del centro galattico rappresentano un laboratorio particolare perché i loro percorsi non sono circolari e regolari come quelli dei pianeti del Sistema solare. Le orbite molto allungate fanno aumentare rapidamente la velocità durante il passaggio più vicino al buco nero, mentre il moto rallenta quando l’astro si allontana. Nel caso di S301, la velocità record è dunque un valore di picco, non una velocità costante mantenuta lungo l’intero tragitto orbitale.
Il primato dovrà essere verificato e raffinato con nuove osservazioni. La stella è debole e si trova in una regione affollata, quindi ogni miglioramento nella posizione, nella velocità e nella forma dell’orbita potrà modificare la precisione delle stime. Il monitoraggio di più passaggi attorno a Sagittarius A* permetterà di distinguere meglio gli effetti della gravità del buco nero da quelli prodotti da altre stelle e dalla distribuzione della materia nel centro galattico.
Il risultato apre una nuova finestra osservativa sul cuore della Via Lattea. S301 consente di analizzare il moto stellare a una velocità mai misurata prima in questo contesto e può aiutare a restringere i margini sulle proprietà di Sagittarius A*. L’aspetto più significativo, tuttavia, non è soltanto il numero di chilometri percorsi in un secondo: è la possibilità di utilizzare un’intera famiglia di stelle come strumenti indipendenti per ricostruire la geometria gravitazionale del centro galattico.
La futura evoluzione della ricerca dipenderà dalla continuità delle campagne osservative e dalla precisione con cui sarà possibile seguire l’orbita di S301. Se saranno rilevati piccoli scarti rispetto alle traiettorie previste dai modelli più semplici, questi potranno indicare l’influenza della rotazione del buco nero o di altre masse presenti nella regione. Non si tratta ancora di una conferma automatica di ogni effetto relativistico, ma di un obiettivo sperimentale concreto che le prossime misure potranno rendere più accessibile.
