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S301: la stella che sfida un buco nero a 25.600 km/s
Nel punto più vicino a Sagittarius A*, la stella S301 corre a circa 25.000-25.600 km/s, pari all’8,3-8,5% della velocità della luce. La GRAVITY Collaboration le attribuisce un periodo orbitale di 8,7 anni, il più breve stabilito dal gruppo per una stella confermata attorno al buco nero al centro della Via Lattea. Questa traiettoria rende S301 il laboratorio stellare più promettente finora conosciuto per tentare una misurazione dinamica della rotazione di Sagittarius A*.
L’orbita è estremamente allungata, con un’eccentricità stimata fra 0,982 e 0,983 e un semiasse maggiore di 83 milliarcosecondi. Al pericentro S301 arriva ad appena 136-142 raggi di Schwarzschild dal buco nero, una distanza circa dieci volte inferiore rispetto a quella raggiunta da S2, la stella più luminosa e studiata usata finora per verificare gli effetti relativistici nel Centro galattico. S2 passa infatti a circa 1.400 raggi di Schwarzschild.
S301 è stata individuata nelle immagini ottenute nella primavera del 2023 con GRAVITY, l’interferometro del Very Large Telescope dell’ESO. La collaborazione l’ha seguita nel 2024 e nel 2025, riconoscendola successivamente anche nei dati raccolti nel 2017 e nel 2021. La sua debolezza, corrispondente a una magnitudine K di 19,3, aveva reso più difficile ricostruirne il movimento.
I calcoli presentati da K. Abd El Dayem e dagli altri ricercatori della GRAVITY Collaboration prevedono una precessione di Schwarzschild di circa 1,9-2 gradi a ogni rivoluzione. È un effetto sensibilmente superiore agli 0,2 gradi misurati per S2 e rientra nei test della relatività generale condotti nel Centro galattico dal Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics.
Luminosità e resistenza alle forze mareali indicano che S301 è probabilmente una stella di sequenza principale di tipo F. La massa stimata non supera circa 1,5 masse solari, mentre il raggio sarebbe compreso fra 1,4 e 1,6 volte quello del Sole. L’eccentricità prossima a 0,98 suggerisce inoltre un’origine legata al meccanismo di Hills: S301 potrebbe essere appartenuta a un sistema binario separato dalle forze mareali del buco nero, con la compagna espulsa come stella iperveloce.
Sagittarius A* si trova a circa 8,3 kiloparsec, equivalenti a 27.000 anni luce, e possiede una massa stimata in 4,3 milioni di masse solari. A distanze così ridotte, la rotazione del buco nero dovrebbe produrre anche la precessione di Lense-Thirring. Il contributo dello spin è non ancora misurato, ma potrebbe diventare rilevabile entro circa un decennio proseguendo le osservazioni interferometriche e affiancandole alla futura spettroscopia dell’Extremely Large Telescope.
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