Comment cette étoile, la plus rapide jamais découverte, pourrait constituer « un test décisif de la théorie d’Einstein »

Des chiffres qui décoiffent. Une équipe scientifique a utilisé l’interféromètre du Very Large Telescope (VLTI) de l’Observatoire européen austral (ESO) au Chili pour découvrir l’étoile S301. Cet astre bat tous les records, puisqu’il gravite autour de Sagittarius A*, le trou noir supermassif du centre de notre galaxie, à une vitesse record de 90 millions de km/h, soit plus de 8 % de la vitesse de la lumière. Cette étoile pourrait nous permettre de mieux connaître ce monstre autour duquel tourne toute la Voie Lactée, explique The Guardian ce mercredi.

« Pour la première fois, nous serions en mesure de mesurer très directement la rotation d’un trou noir massif, ce qui constituerait un test décisif de la théorie d’Einstein », a déclaré le docteur Stefan Gillessen, chercheur à l’Institut Max Planck de physique extraterrestre (MPE) en Allemagne et coauteur de l’étude publiée ce mercredi dans Nature. S301 n’impressionne pas seulement par sa vitesse. Elle dispose aussi d’une orbite asymétrique particulièrement serrée autour de Sagittarius A* qui lui permet de mettre seulement 8,7 ans à faire un tour complet du trou noir.

Deux étoiles au départ ?

La distance qui l’en sépare lorsqu’elle est au plus près est équivalente à 12 fois la distance Terre Soleil. Sagittarius A* pèse par ailleurs environ quatre millions de fois plus lourd que notre Soleil. Reste que, Stefan Gillessen l’assure : S301 ne va pas être engloutie ou être éjectée par le trou noir. C’est pourtant ce qui serait arrivé à son ancienne jumelle, puisque les chercheurs estiment que S301 faisait originellement partie d’un système binaire.

Ces spécificités, qui rendent l’étoile totalement unique, sont aussi une aubaine pour les scientifiques. Tout d’abord, en étudiant l’astre lorsqu’il est au plus près du trou noir, ils auront une opportunité unique de mieux comprendre le fonctionnement de l’espace-temps lorsqu’il est soumis à un environnement aussi extrême. Ils ont d’ores et déjà pu calculer que S301 se rapprochera au plus près de Sagittarius A* en 2031.

Où il est question d’Einstein

Les scientifiques qui observent S301 depuis le printemps 2023 ont l’intention de suivre l’étoile pendant deux de ses orbites asymétriques. De cette façon, ils seront capables de déterminer sa trajectoire avec une précision suffisante pour mesurer la rotation de Sagittarius A*. Cela viendrait confirmer que les trous noirs tournent sur eux-mêmes ainsi que les conséquences de cette rotation telles qu’imaginées par Einstein dans sa théorie de la relativité générale.