Pesquisa Científica: A estrela mais rápida da Via Láctea orbita tão perto do nosso buraco negro supermassivo que sente a sua rotação

sábado, 22 de agosto de 2026

A estrela mais rápida da Via Láctea orbita tão perto do nosso buraco negro supermassivo que sente a sua rotação

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Os astrónomos descobriram a estrela mais rápida, conhecida até à data, da Via Láctea em órbita do buraco negro situado no centro galáctico. A estrela, denominada S301, foi detectada com o Interferómetro do Very Large Telescope (VLTI) do Observatório Europeu do Sul (ESO) e chega a atingir velocidades de 25 000 km/s em determinados pontos da sua órbita em torno do buraco negro, que tem cerca de quatro milhões de massas solares. Esta estrela aproxima-se mais deste objeto central do que qualquer outra estrela observada anteriormente, tanto que deverá estar a sentir os efeitos da rotação do buraco negro.

"Décadas de observação cuidadosa das estrelas que orbitam Sagitário A*, o buraco negro central da nossa Galáxia, conduziram à descoberta revolucionária duma estrela muito promissora. Por estar a orbitar tão próximo de Sagitário A*, a S301 abre uma nova janela para as propriedades fundamentais do espaço-tempo no meio extremo de um buraco negro", afirma Reinhard Genzel, vencedor de um Prémio Nobel, diretor do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) em Garching, na Alemanha, e membro fundador da colaboração GRAVITY+, responsável pelas novas observações.

"O que torna esta estrela especial é o facto da sua órbita em torno de Sagitário A* ser muito apertada. A órbita tem um período de apenas 8,7 anos, o que faz a estrela aproximar-se do buraco negro a uma distância de apenas 12 vezes a distância da Terra ao Sol, algo sem precedentes", explica Felix Mang, doutorando no MPE e autor do estudo publicado hoje na revista Nature.

Ao passar no ponto da sua órbita mais próximo do buraco negro, a estrela atinge uma velocidade de cerca de 25 000 km/s, o que corresponde a 100 mil vezes mais do que um avião comercial, ou mais de 8% da velocidade da luz, sendo, por isso, a detentora do recorde da estrela mais rápida da Via Láctea conhecida até à data. A S301 é também a estrela que se aproxima mais de Sagitário A*, chegando a uma distância do buraco negro semelhante à que separa Saturno do Sol [1]. Pelo facto de se aproximar tanto de Sagitário A*, a S301 é a primeira estrela conhecida que poderá ser utilizada para medir diretamente a rotação de um buraco negro.

Tal como a maioria dos objetos do nosso Universo, os astrónomos prevêem que Sagitário A* tenha um movimento de rotação. De acordo com a teoria da relatividade geral de Einstein, um buraco negro em rotação arrasta o espaço-tempo consigo distorcendo-o, o que afeta as órbitas das estrelas circundantes. Este efeito é sentido mais intensamente em objetos que orbitam perto de buracos negros que rodam rapidamente.

"Com o auxílio desta estrela, esperamos conseguir medir, nos próximos 10 anos, a rotação do nosso buraco negro central", afirma Mang. Stefan Gillessen, investigador no MPE, que também participou no novo estudo, diz: "Seríamos efetivamente capazes de medir, pela primeira vez e de forma muito direta, a rotação de um buraco negro supermassivo, o que constituiria um teste fundamental à teoria de Einstein." Juan Osorno, astrónomo do LIRA Observatoire de Paris–PSL, França, que participou igualmente neste estudo, acrescenta: "Sem a descoberta desta estrela, iríamos ter de medir o movimento de outras estrelas durante várias décadas para conseguirmos determinar minimamente a rotação do buraco negro."

Encontrar a S301, que se mostra no céu 2 mil milhões de vezes mais ténue do que Betelgeuse (a famosa estrela laranja da constelação de Orion), não foi tarefa fácil. A equipa utilizou o VLTI, instalado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile, e o seu instrumento GRAVITY, agora atualizado para GRAVITY+ na sequência de um melhoramento realizado na infraestrutura [2]. O VLTI é capaz de combinar a luz colectada pelos quatro grandes telescópios de 8 metros do VLT, criando assim um telescópio "virtual" com uma resolução espacial 15 vezes superior à de um único telescópio de 8 metros individual.

"A nível mundial, o Paranal é o único local onde é possível realizar este tipo de observações, uma vez que nenhum outro observatório do mundo dispõe de quatro telescópios de 8 metros capazes de funcionar em uníssono como um interferómetro", afirma o coautor Frank Eisenhauer, investigador principal do GRAVITY+ e diretor do MPE.

Com o GRAVITY e, posteriormente, o GRAVITY+, a equipa conseguiu observar esta estrela pela primeira vez na Primavera de 2023, tendo seguidamente vindo a acompanhá-la para determinar a sua órbita. Os investigadores foram ainda capazes de recuar até 2017 na história orbital da S301, descobrindo que a sua última aproximação máxima ao buraco negro central se deu no início de 2023. As propriedades orbitais da S301 e o facto das estrelas não se conseguirem formar tão perto dum buraco negro supermassivo, indicam que esta estrela fazia provavelmente parte dum sistema binário que foi destruído pelas forças de maré de Sagitário A*. No processo, a S301 terá ficado presa na gravidade do buraco negro, enquanto a sua estrela companheira foi provavelmente ejetada a alta velocidade, certamente com velocidade suficiente para deixar completamente a Galáxia.

Observações de seguimento levadas a cabo com o GRAVITY+, e com o instrumento MICADO que será instalado no futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, serão cruciais para traçar a trajetória da S301 ao longo da próxima década, que incluirá a sua próxima aproximação máxima ao buraco negro em 2031. A observação de, pelo menos, duas órbitas completas da S301 permitirá aos astrónomos restringir a sua trajetória com precisão suficiente para que se possa determinar diretamente a rotação de Sagitário A* pela primeira vez, "o que seria um sonho tornado realidade", conclui Mang.

Notas

[1] No seu ponto de maior aproximação ao buraco negro, a estrela passa a apenas 1,78 mil milhões de km deste objeto, o equivalente a cerca de 12 vezes a distância entre o Sol e a Terra, ou cerca de apenas 20% maior que a distância entre o Sol e Saturno.

[2] Após várias décadas a mapear estrelas que orbitam o centro da Via Láctea utilizando diferentes infraestruturas do ESO, a equipa utiliza desde 2017 o instrumento GRAVITY do VLTI. Uma série de melhoramentos, tanto no instrumento como no interferómetro, denominado GRAVITY+, foi implementada gradualmente ao longo dos últimos anos, o que tem permitido detectar objetos cada vez mais ténues.

Informações adicionais

Este trabalho de investigação foi descrito no artigo científico da colaboração GRAVITY+ intitulado “Discovery of a star sensitive to the spin of Sgr A*” publicado na revista Nature (doi: 10.1038/s41586-026-10894-w).

A equipa é composta por: K. Abd El Dayem (LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris, França [LIRA]), R. Abuter (Observatório Europeu do Sul, Garching, Alemanha [ESO Germany]), N. Aimar (Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Portugal [FEUP], e Centro de Astrofísica e Gravitação, IST, Universidade de Lisboa, Portugal [CENTRA]), P. Amaro-Seoane (Universitat Politècnica de València, Espanha, e Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemanha [MPE]), A. Berdeu (ESO e LIRA), J. P. Berger (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble, França [IPAG]), G. Bourdarot (MPE), W. Brandner (Instituto Max Planck de Astronomia, Heidelberg, Alemanha [MPIA]), A. Burkert (Observatório da Universidade, Faculdade de Física, Ludwig-Maximilians-Universität, Munique, Alemanha [LMU] e MPE), D. Calderon (Instituto Max Planck de Astrofísica [MPA], Garching, Alemanha), C. Correia (FEUP e CENTRA), J. Cuadra (Universidad Adolfo Ibañez, Viña del Mar, Chile, e Millennium Nucleus on Transversal Research and Technology to Explore Supermassive Black Holes [TITANS], Chile), R. Davies (MPE), D. Defrère (Instituto de Astronomia, KU Leuven, Bélgica [KU Leuven]), L. Delit (LIRA), A. Drescher (IPAG e MPE), F. Eisenhauer (MPE e Departamento de Física, Universidade Técnica de Munique, Alemanha [TUM]), L. Esteras Otal (ESO Germany), M. Fabricius (MPE), H. Feuchtgruber (MPE), N. M. Förster Schreiber (MPE), A. Foschi (LIRA), P. Garcia (FEUP e CENTRA), R. Garcia Lopez (School of Physics, University College Dublin, Irlanda), A. Generozov (Astronomy Dept. and Oden Institute, University of Texas at Austin, EUA), R. Genzel (MPE e Departments of Physics & Astronomy, Le Conte Hall, University of California, Berkeley, EUA), S. Gillessen (MPE), F. Gonté (ESO Germany), X. Haubois (bservatório Europeu do Sul, Santiago, Chile [ESO Chile]), S. F. Hönig (School of Physics & Astronomy, University of Southampton, Reino Unido [Southampton]), M. Houllé (IPAG), S. Joharle (MPE), A. Kaufer (ESO Chile), J. Kammerer (ESO Germany), P. Kervella (LIRA), J. Kolb (ESO Germany), L. Kreidberg (MPIA), R. Laugier (KU Leuven), S. Lacour (LIRA), O. Lai (Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, França [Lagrange]), J.-B. Le Bouquin (IPAG), J. Leftley (Southampton) B. Lopez (Lagrange), D. Lutz (MPE), F. Mang (MPE e TUM), A. Mérand (ESO Germany), F. Millour (Lagrange), M. Montargès (LIRA), N. Morujão (FEUP e CENTRA), H. Nowacki (Lagrange), M. Nowak (LIRA), S. Oberti (ESO Germany), J. Osorno (LIRA), T. Ott (MPE), T. Paumard (LIRA), C. Paladini (ESO Chile), H. B. Perets (Departamento de Física, Technion - Instituto de Tecnologia de Israel, Haifa, Israel), K. Perraut (IPAG), G. Perrin (LIRA), R. Petrov (Lagrange) P. O. Petrucci (IPAG), T. Piran (Instituto de Física Racah, Universidade Hebraica de Jerusalém, Israel [Racah]), N. Pourré (IPAG), S. Rabien (MPE), D. C. Ribeiro (MPE), S. Robbe-Dubois (Lagrange), M. Sadun Bordoni (MPE), J. Sánchez Bermúdez (Instituto de Astronomía, Universidade Autónoma Nacional do México, México), D. Santos (MPE), R. Sari (Racah) J. Sauter (MPIA), S. Scheithauer (MPIA), J. Scigliuto (Lagrange) J. Shangguan (MPE), T. T. Shimizu (MPE), F. Soulez (Univ. Lyon, Univ. Lyon 1, ENS de Lyon, CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, França), J. Stadler (LMU), C. Straubmeier (1º Instituto de Física, Universidade de Colónia, Alemanha [Cologne]), E. Sturm (MPE), M. Subroweit (Cologne), C. Sykes (Southampton), L. J. Tacconi (MPE), P. Thévenet (LIRA), I. Urso (LIRA), F. Vincent (LIRA), J. Woillez (ESO Germany), G. Zins (ESO Chile).

O Observatório Europeu do Sul (ESO) ajuda cientistas de todo o mundo a descobrir os segredos do Universo, o que, consequentemente, beneficia toda a sociedade. No ESO concebemos, construímos e operamos observatórios terrestres de vanguarda — os quais são usados pelos astrónomos para investigar as maiores questões astronómicas da nossa época e partilhar com o público o fascínio pela astronomia — e promovemos colaborações internacionais em astronomia. Fundado em 1962 como organização intergovernamental, o ESO é hoje apoiado por 16 Estados Membros (Alemanha, Áustria, Bélgica, Chéquia, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Irlanda, Itália, Países Baixos, Polónia, Portugal, Reino Unido, Suécia e Suíça), para além do Chile, o seu país de acolhimento, e da Austrália como Parceiro Estratégico. A Sede do ESO e o seu centro de visitantes e planetário, o Supernova do ESO, situam-se perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar extraordinário com condições únicas para a observação dos céus, acolhe os nossos telescópios. O ESO mantém em funcionamento três observatórios: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, assim como telescópios de rastreio, tal como o VISTA. Ainda no Paranal, o ESO acolherá e operará a rede sul do Cherenkov Telescope Array Observatory, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o ALMA no Chajnantor, uma infraestrutura que observa o céu milimétrico e submilimétrico. No Cerro Armazones, próximo do Paranal, estamos a construir “o maior olho do mundo virado para o céu” — o Extremely Large Telescope do ESO. Dos nossos gabinetes em Santiago do Chile, apoiamos as nossas operações no país e trabalhamos com parceiros chilenos e com a sociedade chilena.

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Fonte / Créditos: Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês) / Publicado 19/08/2026

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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor eDivulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia). Participou do curso Astrofísica Geral no nível Georges Lemaître (EAD), concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).