25 000 kilomètres/seconde : des astronomes découvrent l’étoile la plus rapide de notre galaxie

En sondant les abords du trou noir central de notre galaxie, des astronomes ont détecté une étoile l’orbitant à une vitesse record, étroitement liée à l’attraction gravitationnelle de ce monstre cosmique.

Nouveau record

Nommé S301, l’astre est le plus proche jamais détecté de Sagittarius A*, le trou noir supermassif de la Voie lactée. Les observations de Reinhard Genzel, de l’Institut Max Planck, et ses collègues indiquent qu’il ne lui faut pas plus de 8,7 ans pour effectuer le tour complet de cet objet extrême, à une distance minimale équivalente à celle séparant Saturne du Soleil. « C’est sans précédent », écrivent les auteurs de la nouvelle étude, à paraître dans la revue Nature.

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Lorsqu’elle passe au plus près du trou noir, elle atteint une vitesse de 25 000 kilomètres par seconde, correspondant à environ 8 % de celle de la lumière. Cela en fait l’étoile la plus rapide de notre galaxie, et de loin.

S301 avait été détectée en 2023, à l’aide de l’interféromètre du Very Large Telescope chilien, combinant quatre observatoires pour créer un « télescope virtuel » à la résolution remarquablement élevée. L’examen de données antérieures a permis de retracer son orbite de 8,7 ans, indiquant qu’elle se trouvait alors au plus près de Sagittarius A*.

Les caractéristiques de l’étoile suggèrent que celle-ci faisait initialement partie d’un système binaire perturbé par l’attraction gravitationnelle de Sagittarius A*. S301 aurait été capturée par le monstre cosmique, et sa compagne stellaire probablement projetée à une vitesse ébouriffante hors de la galaxie.

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Mieux comprendre la rotation des trous noirs

Selon les calculs de l’équipe de Genzel, cette étoile pressée effectuera son prochain passage le plus serré autour du trou noir supermassif en 2031. Nos meilleurs instruments actuels et les futurs télescopes devraient permettre de préciser sa trajectoire, et également la rotation de Sagittarius A*.

La théorie de la relativité générale d’Einstein postule que, comme la quasi-totalité des objets du cosmos, les trous noirs tournent sur eux-mêmes, perturbant le maillage de l’Univers, ou espace-temps, et l’orbite des étoiles proches.

« Mesurer directement la rotation d’un objet aussi massif en utilisant S301 constituerait un test décisif pour cette théorie fondatrice », conclut Stefan Gillessen, co-auteur de la nouvelle étude.

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Précédemment, des astronomes avaient détecté un signal radio intrigant près de Sagittarius A*.