Vue d’artiste de Sgr A* — © International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / M. Zamani

Des astronomes ont observé la région de Sagittarius A*, le monstre cosmique situé au cœur de la Voie lactée, plus clairement que jamais auparavant. Cet aperçu détaillé confirme également la validité de la théorie de le relativité générale d’Albert Einstein.

Une précision record

L’une des façons de tester la relativité générale, qui dicte comment la gravité affecte l’espace-temps, consiste à observer le mouvement des étoiles autour d’un trou noir supermassif, où les effets de la gravité sont plus extrêmes que partout ailleurs dans l’Univers. Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics, Reinhard Genzel et ses collègues de l’Institut Max Planck ont utilisé l’interféromètre du Very Large Telescope au Chili pour approfondir les recherches, couronnées par un prix Nobel, sur Sagittarius A*.

Leurs observations, qui combinaient les données de quatre télescopes, se sont révélées environ 20 fois plus précises qu’elles n’auraient pu l’être avec un seul de ces dispositifs. « Cela nous permet de regarder plus profondément dans le cosmos et de repérer des sources moins lumineuses grâce à cette haute résolution », explique Julia Stadler, co-auteure de l’étude.

En mesurant la vitesse des étoiles en orbite autour de Sagittarius A*, les chercheurs ont calculé que le trou noir possédait une masse 4,3 millions de fois supérieure à celle du Soleil, ce qui constitue sa mesure la plus précise à ce jour. Il s’est par ailleurs avéré que toutes les étoiles observées semblaient obéir aux prédictions de la relativité générale.

Image montrant des étoiles en orbite rapprochée autour de Sgr A* (au centre) — © ESO / GRAVITY collaboration

« Nous n’avons pour l’heure pas identifié d’éléments ou de données remettant en question la relativité générale, mais nous commençons tout juste à tester diverses propositions qui se révèlent être des extensions de cette théorie », détaille Genzel.

Des étoiles de faible intensité encore plus près du trou noir ?

Genzel et ses collègues ont également découvert une nouvelle étoile en orbite autour de Sagittarius A* qui pourrait nous aider à tester ces propositions alternatives. Appelée S300, elle s’avère plus vieille et plus faible que les autres astres observés dans la région, et son âge pourrait affecter sa luminosité d’une manière qui permettrait de mesurer son mouvement avec une précision extraordinairement élevée.

« Sa découverte laisse également penser qu’il pourrait y avoir des étoiles de faible intensité encore plus près du trou noir que nous ne le pensions », estime Genzel. De tels astres, que les chercheurs s’efforcent actuellement de détecter, offriraient un terrain d’essai encore meilleur pour la relativité générale.

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