L’étoile la plus rapide jamais observée file sous l’emprise du trou noir de la Voie lactée
WASHINGTON, 19 août (Reuters) – Des scientifiques ont détecté l’étoile la plus rapide jamais observée, une véritable sprinteuse cosmique qui gravite autour du trou noir supermassif au centre de notre galaxie et pourrait permettre, pour la première fois, de mesurer la rotation de ce monstre céleste.
Cette étoile, baptisée S301, est environ 50% plus massive que le Soleil et cinq fois plus lumineuse. Elle atteint une vitesse d’environ 90 millions de km/h, soit plus de 8% de la vitesse de la lumière, autour de Sagittarius A*, ou Sgr A*, le trou noir situé au cœur de notre galaxie, la Voie lactée.
Aucune autre étoile, ni dans notre galaxie ni ailleurs, n’a jamais été mesurée à une telle vitesse.
S301 suit une orbite très elliptique autour de Sgr A* et met environ 8,7 ans à en faire le tour. Lors de son passage au plus près, elle s’en approche à seulement 11,5 unités astronomiques (la distance Terre-Soleil), soit un peu plus que la distance séparant Saturne de notre Soleil. À l’inverse, lorsqu’elle s’en éloigne le plus, S301 atteint une distance d’environ 1.360 unités astronomiques de Sgr A*.
Les trous noirs sont des objets extrêmement denses dont la gravité est si forte que même la lumière ne peut s’en échapper.
Sgr A* possède une masse environ quatre millions de fois supérieure à celle du Soleil et se trouve à environ 26.000 années-lumière de la Terre. Malgré son immense attraction gravitationnelle, les chercheurs estiment que S301 ne risque pas d’être engloutie.
« Son orbite ne se dégradera pas de sitôt. Son orientation changera donc, mais elle ne risque pas d’être avalée », a déclaré l’astrophysicien Stefan Gillessen, de l’Institut Max Planck de physique extraterrestre en Allemagne, l’un des responsables de l’étude publiée mercredi dans la revue Nature.
Aucune autre étoile connue ne tourne aussi près de Sgr A*. Selon Stefan Gillessen, S301 faisait probablement à l’origine partie d’un système binaire, composé de deux étoiles liées par leur gravité. Cependant, au cours de leur voyage spatial, ce duo s’est aventuré un peu trop près du trou noir. L’interaction gravitationnelle à trois qui a suivi a alors brisé leur équilibre, provoquant un véritable chaos.
« Une étoile est éjectée du centre de la Voie lactée à très grande vitesse, au point de pouvoir quitter la galaxie. L’autre reste piégée pour toujours sur une orbite proche du trou noir. C’est S301 », a expliqué Stefan Gillessen.
Les chercheurs ont observé S301 avec l’interféromètre du Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral, situé au Chili. L’influence continue que Sgr A* exerce sur l’étoile pourrait pourrait permettre aux scientifiques de mieux comprendre le trou noir et, éventuellement, d’en mesurer la rotation.
« À l’heure actuelle, nous en savons très peu sur la rotation de Sgr A* », a déclaré Felix Mang, coauteur de l’étude et doctorant à l’Institut Max Planck de physique extraterrestre.
Les trous noirs sont censés tourner, au point de déformer la structure même de l’espace-temps qui les entoure. Mais il est difficile de confirmer cette rotation, car ils n’émettent ni ne réfléchissent la lumière, ce qui les rend invisibles.
« Nous ne pouvons observer leur rotation qu’en observant ses effets sur l’espace qui les entoure », a expliqué Stefan Gillessen.
S301 pourrait offrir cette possibilité. « Au cours de son orbite, l’étoile s’approche tellement de Sgr A* qu’elle ressentira réellement la rotation de Sgr A* », a expliqué Stefan Gillessen.
« Ce n’est pas une oscillation, comme un mouvement de va-et-vient, mais plutôt l’étoile qui est repoussée vers une orbite légèrement différente à chaque fois qu’elle passe à proximité du trou noir. Cela signifie qu’en observant cette variation d’orbite pendant encore une bonne dizaine d’années, nous devrions être en mesure de déterminer directement la rotation du trou noir. Une telle mesure serait totalement inédite à ce jour », a ajouté Stefan Gillessen.
(Reportage Will Dunham, version française Elena Smirnova, édité par Benoit Van Overstraeten)
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