La plus rapide étoile de notre galaxie se déplace à 8% de la vitesse de la lumière et entraine de curieux phénomènes
Des scientifiques viennent d’identifier l’étoile qui se déplace le plus rapidement dans notre galaxie et elle entraine avec elle des phénomènes tout aussi exceptionnels que sa vitesse.
L’étoile S62 tourne autour de Sagittaire A*, le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, sur une orbite extrêmement rapprochée. S62 fait le tour de Sgr A* une fois tous les 7,6 ans, avec un périapse de 21,5 milliards de kilomètres.
A son approche la plus proche (périapse) du trou noir, elle peut voyager à plus de 8 % de la vitesse de la lumière, soit 24 000 kilomètres par seconde selon des recherches publiées la semaine dernière (lien plus bas). C’est assez rapide pour rendre visibles des phénomènes relativistes (proche de la vitesse de la lumière) de dilatation du temps et de contraction des longueurs, ce qui fait de l’étoile un “bac à sable” intéressant pour les physiciens curieux.
Cette étoile partage beaucoup de similarités avec l’étoile S2, un astre très étudié pour sa proximité avec notre trou noir et que l’on pensait être la plus proche de ce dernier, avant la découverte de S62.
Image d’entête et ci-dessous: une simulation de la façon dont l’étoile S2 se déplace si vite qu’elle subit un effet de décalage vers le rouge comme il avait été prédit par la théorie de la relativité générale et d’abord observé en 2018. (ESO/ M. Kornmesser)
Non seulement cette découverte suggère qu’il y a encore plus d’étoiles sur des orbites aussi périlleuses autour du trou noir supermassif de notre galaxie, mais elle nous fournit également les premières candidates pour un type d’étoile proposé à l’origine il y a près de 20 ans, les étoiles S (S Stars, à ne pas confondre avec les étoiles de type S) c’est-à-dire celles qui s’approchent tellement d’un trou noir qu’elles sont « compressées » par ses forces de marée. On les appelle aussi « squeezars« .
A partir de l’étude : la distance des étoiles S à leur plus proche approche de Sagittaire A*. (Florian Peißker et coll./ The Astrophysical Journal)
Lorsque deux objets, comme S62 et les scientifiques stationnés sur Terre, se déplacent à des vitesses différentes, ils mesurent différemment le passage du temps. Les scientifiques qui observent S62 verront qu’il leur faut plus de temps pour atteindre leur destination qu’à un passager de l’étoile.
Ce phénomène, appelé dilatation du temps, est au cœur de la relativité restreinte. Il se produit à toutes les vitesses, mais ne devient réellement visible que lorsque l’on s’approche de la vitesse de la lumière. À 8 % de la vitesse de la lumière, l’effet de dilatation du temps pour S62 devient à peine perceptible, ce qui en fait un outil formidable pour l’étude de la relativité restreinte en action.
L’étrange orbite de S62, en forme de spirographe, la rapprochera à nouveau de Sagittaire A* dans environ deux ans, selon les recherches.
Représentation artistique de l’orbite de l’étoile S2, similaire à celle de S62, autour de notre trou noir supermassif. (ESO/ L Calçada)
Quand cela se produira, les scientifiques devraient y être préparés : non seulement à observer des phénomènes physiques bizarres à l’œuvre, mais aussi à s’en servir pour élucider un plus grand nombre de mystères entourant les trous noirs.
L’étude publiée dans The Astrophysical Journal : S62 and S4711: Indications of a Population of Faint Fast-moving Stars inside the S2 Orbit—S4711 on a 7.6 yr Orbit around Sgr A*.