Gli astronomi hanno il "tutto chiaro" per un entusiasmante test della Teoria della Relatività Generale di Einstein, grazie a una nuova scoperta sullo status di star di S0-2.

Fino ad ora, si pensava che S0-2 potesse essere un binario, un sistema in cui due stelle ruotano l'una intorno all'altra. Avere un partner del genere avrebbe complicato l'imminente test di gravità.

Ma in uno studio pubblicato di recente su Giornale Astrofisico , un team di astronomi guidato da uno scienziato dell'UCLA delle Hawaii ha scoperto che S0-2 non ha un altro significativo dopotutto, o almeno uno che sia abbastanza massiccio da intralciare le misurazioni critiche di cui gli astronomi hanno bisogno per testare la teoria di Einstein.

I ricercatori hanno fatto la loro scoperta ottenendo misurazioni spettroscopiche di S0-2 utilizzando l'OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph (OSIRIS) e l'ottica adattiva della stella guida laser dell'Osservatorio W. M. Keck.

"Questo è il primo studio a indagare S0-2 come binario spettroscopico, " ha detto l'autore principale Devin Chu di Hilo, uno studente laureato in astronomia con il Galactic Center Group dell'UCLA. "È incredibilmente gratificante. Questo studio ci dà la certezza che un sistema binario S0-2 non influenzerà in modo significativo la nostra capacità di misurare il redshift gravitazionale".

La teoria della relatività generale di Einstein prevede che la luce proveniente da un forte campo gravitazionale si distenda, o "spostato verso il rosso". I ricercatori prevedono di misurare direttamente questo fenomeno a partire dalla primavera, quando S0-2 si avvicina al buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, la Via Lattea.

Ciò consentirà al Gruppo del Centro Galattico di assistere all'attrazione della stella alla massima forza gravitazionale, un punto in cui si prevede che qualsiasi deviazione dalla teoria di Einstein sia la più grande.

"Sarà la prima misurazione del suo genere, " ha detto il co-autore Tuan Do, vicedirettore del Galactic Center Group. "La gravità è la meno testata delle forze della natura. La teoria di Einstein ha superato a pieni voti tutti gli altri test finora, quindi se ci sono deviazioni misurate, solleverebbe sicuramente molte domande sulla natura della gravità!"

"Lo aspettavamo da 16 anni, " ha detto Chu. "Siamo ansiosi di vedere come si comporterà la stella sotto la violenta attrazione del buco nero. S0-2 seguirà la teoria di Einstein o la stella sfiderà le nostre attuali leggi della fisica? Lo scopriremo presto!"

Lo studio fa anche più luce sulla strana nascita di S0-2 e dei suoi vicini stellari nell'ammasso S-Star. Il fatto che queste stelle esistano così vicine al buco nero supermassiccio è insolito perché sono così giovani; come si siano formati in un ambiente così ostile è un mistero.

"La formazione stellare al Centro Galattico è difficile perché la forza bruta delle forze di marea dal buco nero può distruggere le nuvole di gas prima che possano collassare e formare stelle, " disse Do.

"S0-2 è una stella molto speciale e sconcertante, " ha detto Chu. " Di solito non vediamo giovani, stelle calde come S0-2 si formano così vicino a un buco nero supermassiccio. Ciò significa che S0-2 deve essersi formato in modo diverso".

Ci sono diverse teorie che forniscono una possibile spiegazione, con S0-2 che è un binario come uno di loro. "Siamo stati in grado di mettere un limite superiore alla massa di una stella compagna per S0-2, " ha detto Chu. Questo nuovo vincolo avvicina gli astronomi alla comprensione di questo oggetto insolito.

"Stelle massicce come S0-2 hanno quasi sempre una compagna binaria. Siamo fortunati che non avere una compagna renda più facili le misurazioni degli effetti relativistici generali, ma approfondisce anche il mistero di questa stella, " disse Do.

Il Galactic Center Group ha ora in programma di studiare altre S-Star in orbita attorno al buco nero supermassiccio, nella speranza di differenziare tra le diverse teorie che tentano di spiegare perché S0-2 è singolo.