Dans quelques mois, les astronomes pointeront leurs télescopes vers Sagittarius A *, le trou noir supermassif au centre de notre Galaxie. Une étoile s’en rapproche en effet dangereusement, de quoi tester – une fois de plus – la théorie de la relativité générale d’Einstein.
Baptisée S0-2, l’étoile s’inscrit dans une classe d’étoiles connue sous le nom « d’étoiles S » (à ne pas confondre avec les étoiles de type S) qui gravite autour de Sgr A *, le trou noir supermassif posté au centre de notre Galaxie. La masse de ce dernier est estimée à environ 4,3 millions de soleils, pour un diamètre équivalent à celui de Mercure. L’étoile se distingue aujourd’hui plus précisément, son orbite la menant toujours plus près de l’ogre cosmique. De quoi permettre aux astronomes d’étudier les effets de son attraction gravitationnelle gargantuesque.
Selon la relativité générale, la lumière affectée par un fort champ gravitationnel se retrouve étirée. L’orbite empruntée par l’étoile – a priori environ 15 fois plus massive que le Soleil – doit également être légèrement modifiée, accélérant à 3 % de la vitesse de la lumière et la menant au plus proche à 17 heures-lumière du centre de la Galaxie. C’est environ quatre fois la distance entre le Soleil et Neptune. Les chercheurs examineront alors attentivement si ces changements ont effectivement lieu. Si c’est le cas, ils auront alors une nouvelle fois confirmé la loi de la relativité générale.
« Ce sera la première mesure de son genre », note l’astronome Tuan Do, directeur adjoint du Galactic Center Group (États-Unis), qui supervisera les analyses. « La gravité est la moins bien éprouvée des forces de la nature : la théorie d’Einstein a passé tous les autres tests avec brio, donc si des écarts sont mesurés, cela soulèverait certainement beaucoup de questions sur la nature de la gravité !».
Les chercheurs observent S0-2 depuis 1992, ce qui signifie que son orbite la plus proche a déjà été observée il y a 16 ans. C’est d’ailleurs grâce à elle que les astronomes ont pu prouver l’existence de Sgr A *. Maisà l’époque, l’instrumentation utilisée n’était pas suffisamment sensible pour observer un décalage gravitationnel de la lumière de l’étoile. Aujourd’hui, les moyens ont évolué.
« Nous avons attendu 16 ans pour cela », note l’un des membres de l’équipe Devin Chu. « Nous avons hâte de voir comment l’étoile va se comporter sous l’effet de la violence du trou noir : S0-2 suivra-t-elle la théorie d’Einstein ou l’étoile défiera-t-elle nos lois actuelles de la physique ?». Pour le savoir, rendez-vous cet été.
Vous retrouverez toutes les premières analyses dans The Astrophysical Journal.
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