Fósiles estelares: S301, ¿el gemelo perdido? ✛ ✎

Original: "Is S301 the Captured Companion of the Hypervelocity Star S5-HVS1?"
arXiv:2607.22517v1 · 2026-07-24 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 2 min
Datos del interferómetro GRAVITY indican que la estrella S301 podría ser la compañera que quedó orbitando el agujero negro tras la expulsión de la hiperveloz S5-HVS1.

1799 kilómetros por segundo: a esa velocidad la estrella S5-HVS1 abandona para siempre la galaxia. Hace 4.8 millones de años fue eyectada del centro de la Vía Láctea tras un encuentro cercano con el agujero negro supermasivo Sgr A*. Tal evento deja dos huellas fósiles: una estrella hiperveloz fugitiva y su compañera, capturada en una órbita alargada.

La segunda huella quizás ha sido encontrada. La estrella S301 orbita el mismo agujero negro en una órbita con excentricidad 0.983 — un enorme cigarro de 687 unidades astronómicas de largo. En el pericentro se acerca a 11.5 ua, más que cualquier otra estrella S conocida. Esa distancia es comparable a la órbita de Saturno.

Mecanismo de Hills: las fuerzas de marea del agujero negro rompen un sistema binario (disrupción de marea). Una estrella cede energía y queda en órbita; la otra recibe un impulso gravitatorio y sale disparada de la galaxia. El resultado depende de la fase orbital en el momento de la ruptura.

La órbita de S301 no es casual. La ley de conservación de la energía y la ley de la gravitación universal relacionan el semieje mayor de la estrella capturada con su masa: aproximadamente 500 ua por masa solar. Con una masa de S301 de 1.1–1.5 masas solares — según la evolución estelar modelada — el semieje calculado es precisamente 687 ua. Una coincidencia exacta.

El análisis bayesiano dice lo mismo. La probabilidad de que la órbita de S301 coincida con las predicciones por azar es 90 veces menor que la hipótesis de que esté emparentada con S5-HVS1. La simulación numérica muestra que en 4.8 millones de años la excentricidad apenas ha cambiado, porque la dispersión del momento angular en el centro galáctico es un proceso lento.

Desde el pericentro de S301, el agujero negro Sgr A* se vería como un disco visible a simple vista — si a través del flujo de acreción se pudiera ver el horizonte de sucesos.

Las dos huellas fósiles del mismo evento deben portar idéntica firma química. S5-HVS1 y S301 nacieron de la misma nube, por lo que su composición debería coincidir. La espectroscopia de alta resolución del futuro Telescopio Extremadamente Grande comparará los elementos — y entonces la pareja será confirmada o se desvanecerá para siempre.

El pericentro de S301 —11.5 unidades astronómicas— es comparable a la distancia entre el Sol y Saturno. A tal distancia, un agujero negro con un tamaño unas 20 veces el de nuestra estrella ocuparía en el cielo un disco visible a simple vista... si pudiéramos distinguir el horizonte de sucesos a través del flujo de acreción.

a_b \approx 500\,\text{а.е.} \left(\frac{m_b}{M_\odot}\right)
semieje mayor predicho en unidades astronómicas
Científicos
Stephen HawkingJacob BekensteinFritz ZwickyBernhard RiemannJoseph WeberKarl Schwarzschild
Conceptos
mecanismo de Hills agujero negro de masa estelar centro galáctico estrella de helio galaxia anfitriona estrella anfitriona agujero negro binario m87 órbita estelar compañera de púlsar bulbo galáctico galaxia espiral Ley de Hubble