Des astronomes découvrent l'étoile la plus rapide S301 orbitant autour du trou noir de la Voie lactée à 25 000 km/s

Record de vitesse stellaire au cœur galactique

Des astronomes ont détecté S301, l'étoile la plus rapide connue de la Voie lactée, en orbite autour du trou noir supermassif Sagittarius A* au centre de la galaxie. L'étoile atteint des vitesses de 25 000 kilomètres par seconde (environ 56 millions de miles par heure ou 15 534 miles par seconde), ce qui représente plus de 8 % de la vitesse de la lumière. Cette vitesse est environ 100 000 fois plus rapide qu'un avion de ligne commercial. Sagittarius A* se trouve à 26 000 années-lumière de la Terre et contient une masse équivalant à environ 4 à 4,3 millions de masses solaires. Les recherches, menées par des astrophysiciens de l'Institut Max Planck de physique extraterrestre, ont été publiées dans la revue Nature le 19 août 2026.

Cette étoile est vraiment extrêmement rapide.

Mécanique orbitale et origine binaire

S301 est environ 50 % plus massive et cinq fois plus brillante que le Soleil. L'étoile suit une orbite excentrique d'une période de 8,7 ans, la rapprochant dix fois plus du trou noir que tout autre corps céleste suivi précédemment. Au péricentre, son approche la plus proche, S301 passe à 11,5 à 12 unités astronomiques de Sagittarius A*, une distance comparable à l'écart entre le Soleil et Saturne. À son apocentre, l'étoile s'éloigne jusqu'à environ 1 360 unités astronomiques. Les astrophysiciens déduisent que S301 appartenait à l'origine à une paire binaire. L'interaction gravitationnelle avec Sagittarius A* a séparé le système, éjectant une étoile compagne hors de la Voie lactée tout en capturant S301 sur une orbite durable.

Ce qui est spécial avec cette étoile, c'est qu'elle orbite autour de Sagittarius A* sur une orbite très serrée, ne mettant que 8,7 ans pour la compléter, et s'approche du trou noir à seulement 12 fois la distance Terre-Soleil. C'est sans précédent.

Mesure de la rotation du trou noir et distorsion de l'espace-temps

Parce que les trous noirs n'émettent pas de lumière, les chercheurs s'appuient sur les étoiles voisines comme sondes naturelles pour examiner l'environnement environnant. Selon la relativité générale et le théorème de calvitie, un trou noir isolé est caractérisé par sa masse, sa charge et son moment cinétique. Alors que la masse de Sagittarius A* (près de 10^37 kilogrammes) a été calculée en utilisant environ 40 à 50 trajectoires stellaires cartographiées, sa rotation n'a jamais été mesurée directement. Un trou noir en rotation entraîne l'espace-temps local avec sa rotation, modifiant la précession des orbites proches. Les astronomes visent à déterminer le taux de rotation de Sagittarius A* au cours de la prochaine décennie en surveillant les perturbations de la trajectoire de S301.

Pour la première fois, nous pourrions réellement mesurer très directement la rotation d'un trou noir massif, ce qui constituerait un test clé de la théorie d'Einstein.

Observations avec le Very Large Telescope

La détection a reposé sur l'interféromètre du Very Large Telescope de l'Observatoire européen austral, situé dans le désert d'Atacama au Chili. Le système combine les signaux infrarouges de quatre télescopes individuels de huit mètres pour résoudre des cibles faibles à travers une dense poussière interstellaire. Les chercheurs ont d'abord remarqué la faible lumière de S301 au printemps 2023, rassemblant ensuite 19 mesures de position précises à partir de données remontant à 2017. Ces enregistrements ont révélé que l'étoile est passée au plus près du trou noir au début de 2023. Les astronomes s'attendent à ce que d'autres étoiles à haute vitesse émergent à mesure que les instruments d'observation infrarouge deviennent plus sensibles.