Une équipe d’astronomes annonce avoir identifié l’étoile la période orbitale la plus courte autour d’un trou noir. L’objet dénommé S4716 évolue autour du Sagittarius A*, le colosse situé au centre de notre Voie lactée, en seulement quatre ans, atteignant une vitesse d’environ 8 000 kilomètres par seconde. Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal.
Contrairement à d’autres ogres de son genre, le trou noir supermassif niché au centre de notre galaxie est un objet relativement calme. Malgré tout, son environnement proche reste assez chaotique comparé au quartier résidentiel au sein duquel évolue notre système solaire. Certaines étoiles n’hésitent quand même pas à venir s’y frotter. Ces objets appelés étoiles S évoluent sur des orbites fortement elliptiques autour de Sagittarius A*, s’éloignant, puis se rapprochant dangereusement du point de non-retour.
La plus célèbre de ces étoiles est sans doute S2, l’un des membres les plus grands de cette communauté stellaire. « Cette étoile se comporte comme une grande personne assise devant vous dans une salle de cinéma : elle bloque votre vision de ce qui est important », résume le Dr Florian Peissker, principal de chercheurs de l’Université de Cologne. « La vue sur le centre de notre galaxie est donc souvent obscurcie par S2. Cependant, dans de brefs instants, nous pouvons observer les environs du trou noir central« .
Dans le cadre d’une étude, le Dr Peissker et son équipe ont analysé les données d’observation des plusieurs grands télescopes en utilisant des méthodes de filtrage spéciales et une évaluation assistée par ordinateur des positions des étoiles. Ce faisant, les chercheurs ont pu repérer d’autres membres plus discrets de cette population d’étoiles. L’une d’entre elles s’est alors illustrée.
Un tour de manège en quatre ans
Nommé S4716, cet objet ferait en effet un tour complet de notre trou noir supermassif central en seulement quatre ans, s’en rapprochant parfois à moins de 100 UA du trou noir. Pour rappel, une UA correspond à 149 597 870 kilomètres. Et selon les normes astronomiques, c’est une distance très courte. Évidemment, ce flirt cosmique n’est pas sans conséquence. À chaque passage, S4716 se prend un violent coup de pied gravitationnel, l’accélérant à plus de 8 000 kilomètres par seconde.
« Pour une étoile, être sur une orbite stable si proche et rapide à proximité d’un trou noir supermassif était complètement inattendu et marque la limite qui peut être observée avec les télescopes traditionnels« , note l’astronome.
Cette étude jette un nouvel éclairage sur l’origine et l’évolution de l’orbite des étoiles en mouvement rapide au cœur de la Voie lactée. Normalement, les étoiles ne peuvent pas se former aussi facilement près d’un trou noir. Pour les auteurs, S4716 a dû se migrer vers l’intérieur à la faveur d’une partie de billard gravitationnelle, ce qui a eu pour effet de réduire considérablement son orbite.
Notez que si S4716 est désormais l’étoile ayant la période orbitale la plus courte autour d’un trou noir, ce n’est pas l’étoile la plus rapide connue. Cet honneur revient à S4714, découverte en 2020. Tous les douze ans, cet objet se rapproche à moins de 1,9 milliard de kilomètres du trou noir, atteignant alors une vitesse d’environ 24 000 kilomètres par seconde, soit 8% de la vitesse de la lumière. L’étoile ralentit ensuite progressivement pour finalement s’en éloigner à plus de 250 milliards de kilomètres.
