La estrella S2 pone a prueba el agujero negro del centro de la Galaxia exprés
En el centro de la Vía Láctea se oculta algo masivo: cuatro millones de veces más pesado que el Sol. La estrella S2, como un piloto en una curva cerrada, rodea este objeto cada dieciséis años en una órbita alargada, acelerando hasta 7650 kilómetros por segundo. Por la forma exacta en que se mueve, los astrónomos intentan averiguar qué es ese "algo".
Normalmente se piensa que ahí hay un agujero negro: una región donde la gravedad es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Pero los físicos han ideado otras opciones: un agujero negro con carga eléctrica, agujeros negros "regulares" sin un punto de densidad infinita en el centro, e incluso una "singularidad desnuda": un objeto exótico sin horizonte tras el que se podría esconder la singularidad. Los autores del nuevo trabajo tomaron la trayectoria de la estrella S2 y calcularon cómo se vería en cada uno de estos escenarios.
La comparación con las observaciones del Very Large Telescope mostró que un agujero negro ordinario, un agujero negro cargado y uno de los modelos regulares dan predicciones prácticamente idénticas. Por ahora no se aprecian diferencias entre ellos. En cambio, para la "singularidad desnuda" y otras variantes exóticas se han podido establecer límites a sus parámetros. Cuanto más precisas sean las mediciones de la posición de la estrella, más estrictos serán esos límites.
La estrella S2 es como una sonda lanzada por la propia naturaleza al corazón de la Galaxia. Su trayectoria actual dice: "todavía no puedo distinguir un agujero negro de otro". Pero las nuevas observaciones con el VLT y los telescopios Keck prometen mayor precisión, y entonces quizá quede claro qué "bestia" se esconde en el centro de la Vía Láctea.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2602.18994
In this work, we perform a relativistic test of the spacetime geometry of Sagittarius A* (Sgr A*) using the orbit of the S2 star. We consider a broad class of compact object models, including Schwarzschild, Reissner-Nordstr\"om, Bardeen, Hayward, and Simpson-Visser black holes, as well as the Janis-Newman-Winicour naked singularity spacetime. For each geometry, we integrate the timelike geodesic equations and consistently project the resulting trajectories onto astrometric and spectroscopic observables, incorporating R{\o}mer time delay and relativistic redshift effects. The theoretical predictions are tested with current Very Large Telescope (VLT) observations of the S2 star, while simultaneously imposing constraints from the Event Horizon Telescope shadow size. We find that several spacetimes that are degenerate at the level of shadow imaging, most notably Schwarzschild, Reissner-Nordstr\"om, and Bardeen regular black hole geometries, remain statistically indistinguishable when tested against present S2 data. We further carry out a statistical model comparison based on the Akaike and Bayesian information criteria (AIC and BIC) to evaluate the relative performance of the alternative spacetime models. Our analysis also constrains the generalized charge like parameter $$q/M$$ in non-Schwarzschild spacetimes based on current S2 star observations, and identifies specific black hole and horizonless geometries that can be further tested with forthcoming high precision astrometric observations from the VLT and Keck telescopes.
Cuando la estrella S2 se acerca al objeto central, se mueve a unos 2,5% de la velocidad de la luz: es uno de los objetos más rápidos cuya órbita se ha podido seguir.