Una stella sfiora Sagittarius A*: così potremo misurare la rotazione del buco nero della Via Lattea

Per diversi giorni si è tanto parlato di una scoperta sensazionale, cioè della stella più veloce della galassia. Si chiama S301 e raggiunge una velocità fino a 25.000 km/h, cioè l’8% circa della velocità della luce.

Ma non è per questo, cioè per la sua estrema velocità, che S301 ha attirato su di sé tanto interesse da parte degli scienziati.

S301 permetterà di verificare per la prima volta una delle previsioni della Relatività Generale di Einstein in un regime gravitazionale estremo. Parliamo dell’effetto Lense-Thirring, altrimenti noto come “frame dragging”.

Se per dimostrare lo stesso effetto in regime gravitazionale debole gli scienziati hanno realizzato almeno tre diversi esperimenti, nel regime estremo è la Natura stessa che ci offre una verifica della validità dello stesso.

Ma andiamo per ordine per capire la portata della scoperta.

Cosa è l’effetto “frame dragging”

Il frame dragging è un effetto previsto dalla Relatività Generale. Un corpo molto massiccio che ruota attorno a se stesso non curva soltanto lo spazio-tempo, ma lo trascina leggermente con sé (da qui in termine di "trascinamento del sistema di riferimento”). È come se la rotazione “torcesse” lo spazio circostante. Di conseguenza, un oggetto che orbita vicino a quel corpo vede cambiare lentamente l’orientamento della propria orbita, la cosiddetta precessione orbitale.

Sulla Terra l’effetto Lense-Thirring è minuscolo, perché la gravità è relativamente debole. Esistono almeno tre diversi esperimenti: la missione Gravity Probe B della NASA; i satelliti geodetici LAGEOS e LAGEOS-2 e l’esperimento LARES 2 grazie ai quali è stato possibile osservare il cambiamento dell’orientamento dell’orbita di questi satelliti a causa del “frame dragging”, in regime gravitazionale debole, generato dalla massa della Terra.

Vicino a un buco nero rotante, invece, grazie alla sua massa di milioni di masse solari, il trascinamento dello spazio-tempo può diventare molto più evidente e quindi misurabile.

Ma fino ad oggi tale verifica era rimasta inaccessibile. Ora tutto cambia grazie alla stella S301.

Perchè S301 è così veloce

La velocità di S301 è una conseguenza del suo essere gravitazionalmente legata ad un buco nero supermassiccio. Parliamo di Sagittarius A*, il buco nero da 4 milioni di masse solari al centro della nostra Galassia.

Sono tante le stelle che orbitano attorno Sagittarius A*, ma S301 è quella fino ad oggi scoperta con un’orbita estremamente ellittica che percorre in circa 8 anni e la porta vicinissimo al buco nero. Questo significa che ci sono epoche in cui la stella si allontana dal buco nero e, come descritto dalle Leggi di Keplero, la sua velocità rallenta, ma anche epoche in cui si avvicina al buco nero fino ad una distanza simile a quella tra il Sole e Saturno, per cui la sua velocità schizza sù fino appunto ai 25.000 km/h. È proprio questa vicinanza estrema a rendere gli effetti relativistici sulla sua orbita molto più pronunciati.

This star's orbit around a black hole creates a rosette. pic.twitter.com/h5GBon4Fjd

— Cosmoknowledge (@cosmoknowledge) May 4, 2026

La stella S301, al pari di una sonda gravitazionale, quando si avvicina al buco nero risente non solo della maggiore attrazione gravitazionale ma anche del “frame dragging” prodotto dalla rotazione del buco nero.

A causa di questa “torsione” dello spazio-tempo ad ogni successivo passaggio vicino al buco nero, l’orientamento dell’orbita di S301 cambia di un po’. Questi piccoli cambiamenti però si vanno sommando per cui dopo un certo numero di orbite diventano misurabili in modo sempre più accurato.

Diremmo due piccioni con una fava

Il vantaggio di questa singola scoperta è almeno duplice. La Natura ci offre un laboratorio naturale in cui poter verificare la validità dell’effetto Lense-Thirring in un caso gravitazionale estremo. Questa sarebbe un’ulteriore conferma della correttezza della Relatività Generale.

Ma nel contempo offrirebbe un modo indiretto per misurare lo spin del buco nero, ossia la rotazione e l’orientamento del suo asse, grandezza importantissima ma mai prima misurata. Lo spin conserva infatti informazioni sulla storia di accrescimento e sulle eventuali fusioni vissute dal buco nero.

Come si è arrivati alla scoperta

S301 è stata individuata grazie allo strumento GRAVITY, oggi potenziato nel progetto GRAVITY+, installato sul Very Large Telescope Interferometer dell’ESO, nel deserto cileno di Atacama. Combinando la luce dei quattro telescopi da 8 metri del VLT, l’interferometro raggiunge una risoluzione spaziale eccezionale, indispensabile per separare le debolissime stelle che si muovono nella regione centrale della Galassia.

Gli astronomi continueranno quindi a seguire S301 con GRAVITY+ e, in futuro, con MICADO sul gigantesco Extremely Large Telescope dell’ESO.

Le simulazioni presentate nello studio pubblicato su Nature a cura di K. Abd El Dayem, e collaboratori indicano che osservazioni prolungate fino circa al 2035 potrebbero, in condizioni favorevoli, misurare il parametro di spin con un’incertezza inferiore al 20% e fornire informazioni sull’orientamento dell’asse di rotazione del buco nero con precisioni dell’ordine di alcune decine di gradi.

S301, dunque, non è semplicemente la stella più veloce finora osservata nella Via Lattea. È probabilmente una delle migliori sonde naturali oggi disponibili per studiare la rotazione del gigantesco buco nero che occupa il centro della nostra Galassia e gli effetti che essa produce sullo spazio-tempo circostante.

Riferimento della notizia

K. Abd El Dayem et al.. (2026). Discovery of a star sensitive to the spin of Sagittarius A*.