Découverte d'une étoile qui passe à seulement 12 unités astronomiques de Sgr A*

Une équipe d’astronomes vient de publier la découverte d'une étoile peu lumineuse sur l’orbite qui se rapproche le plus de Sgr A*, le tou noir central de notre galaxie Sa période orbitale autour du trou noir supermassif n’est que de 8,7 ans et sa distance au péricentre est suffisamment faible pour que sa vitesse maximale atteigne 25 000 km/s. Grâce aux capacités de mesure actuelles de l'interférométrie proche infrarouge et aux futures spectroscopies réalisées avec les prochains télescopes géants, le mouvement de cette étoile nommée S301 pourra directement mesurer la rotation de Sgr A*. La forte excentricité de S301 suggère en outre qu'elle est la composante capturée d'un système binaire qui a été disloqué par Sgr A* via le mécanisme de Hills. L’étude est publiée dans Nature.

Puisque tous les objets de l'Univers tournent, on s'attend à ce que les trous noirs tournent également, notamment parce que le moment cinétique est conservé. Comme l'influence de la rotation sur l'espace-temps diminue avec la distance r au trou noir à un taux de r⁻³, sa mesure est en réalité complexe. L'existence de jets dans les noyaux galactiques actifs implique que les trous noirs supermassifs situés au cœur de ces noyaux tournent. Des estimations de la rotation ont été obtenues à partir de spectres de réflexion de rayons X, où la forme de la raie Kα du fer sert de sonde, bien que l'impact de la rotation soit faible.

Pour les trous noirs stellaires en accrétion, les rotations peuvent être estimées à partir de la théorie de l'accrétion, et ne sont donc pas exemptes d'hypothèses. Les signatures les plus nettes sont probablement celles des fusions d'ondes gravitationnelles, où les spins des objets initiaux figurent parmi les paramètres d'ajustement des formes d'onde avant fusion, et le spin du trou noir résultant peut être déduit de sa signature de relaxation.

Sagittarius A* (Sgr A*), le trou noir supermassif du centre galactique (à 8,3 kpc), offre une méthode directe et dynamique pour mesurer sa rotation grâce aux étoiles proches qui lui tournent autour. Quelques dizaines d'étoiles gravitent sur des orbites quasi képlériennes, avec une distribution d'excentricité relativement faible et des orbites orientées aléatoirement. Les étoiles les plus proches de Sgr A* sont les plus précieuses, car elles permettent d'explorer au plus profond du potentiel gravitationnel. En particulier, l'étoile S2, sur une orbite de 16 ans, a fait l'objet d'une attention particulière en raison de son orbite relativement facile d'accès. Le mouvement de S2 est fortement affecté par les effets relativistes : lors de son passage au péricentre en 2018, le décalage vers le rouge gravitationnel de Sgr A* a pu être mesuré. En 2020, les données astrométriques de l'étoile ont montré que son orbite avait précessé d'environ 12′ en 2018, ce qui est parfaitement compatible avec un mouvement suivant la métrique relativiste. Ces découvertes ont été rendues possibles grâce à l'interférométrie proche infrarouge avec l'instrument GRAVITY du Very Large Telescope de l’ESO au Chili.

Pour S2, l'instrumentation actuelle exige des séries temporelles excessivement longues pour détecter sa rotation. Le paramètre déterminant la sensibilité d'une étoile aux effets relativistes est sa distance au péricentre r =  a (1 −  e ), qui pour S2 est de 1 400  R_S (rayons de Schwarzschild, 1 R_S  = 10 µas pour Sgr A*).
Des étoiles avec un r plus petit permettraient une détection plus rapide, nécessitant des demi-grands axes a plus petits et/ou des excentricités e plus grandes . Avec une résolution spatiale d'environ 1,7 mas, une précision astrométrique d'environ 30 µas comparable à R_S et un champ de vision d'environ 70 mas, GRAVITY peut théoriquement détecter des étoiles dont le passage au péricentre est beaucoup plus proche de Sgr A* que celui de S2.
Karim Abd El Dayem (Observatoire de Paris) et ses collaborateurs ont réussi à mettre en pratique la théorie avec la découverte de l’étoile S 301.
Les astronomes de la collaboration GRAVITY observent régulièrement la seconde d'arc centrale autour de Sgr A* afin de suivre les mouvements stellaires. Les observations ont lieu mensuellement, lors de campagnes d'environ une semaine entre mars et septembre. Un temps d'observation total d'environ 80 à 100 h/an est consacré à ces observations. La majeure partie de ce temps est dédiée à un pointage central contenant Sgr A*, qui sert de référence astrométrique pour toutes les positions stellaires.

Les données sont regroupées par nuit et sont analysées de deux manières : premièrement, les données sont ajustées à un modèle qui contient les sources connues et fournit leurs positions et flux. Par construction, il ne révèle pas de nouvelles sources. Deuxièmement, une reconstruction d'images est produite en effectuant une inversion de Fourier des données. Les images permettent d'identifier des sources jusqu'alors inconnues.
C’est ainsi qu’au printemps 2023, Abd El Dayem et ses collaborateurs ont découvert une étoile peu lumineuse à 15 ms d’arc au nord-ouest de Sgr A*, qui s'est éloignée du centre au cours des mois suivants et qu’ils ont nommée S301. À partir de ses quatre positions relevées en 2023, les chercheurs ont déduit un mouvement rapide ( v  ≈ (−44, +27) ms d’arc par an, | v | ≈ 2 000 km s⁻¹ ) et légèrement incurvé, qui devait amener l'étoile hors du champ de vision central en 2024.

Ils ont donc décidé de suivre S301 par des pointages dédiés en 2024 et 2025, ce qui leur a permis d'obtenir huit puis cinq mesures astrométriques supplémentaires. Connaissant désormais l'orbite préliminaire, ils ont pu prédire a posteriori les positions de l'étoile lors des précédentes périodes d'observation et déterminer si elle se trouverait par hasard dans l'un de leurs pointages. Et ils ont effectivement détecté une forte corrélation avec S301 en 2021 et une corrélation plus faible en 2017.
Au total, les chercheurs disposent maintenant de 19 positions astrométriques de S301 qui dessinent une ellipse dans le ciel et correspondent à une orbite cohérente.  En utilisant une minimisation du χ² , ils ont ajusté une orbite képlérienne préliminaire aux données astrométriques ( α ( t ), δ ( t )) et selon cet ajustement, S301 a franchi le péricentre de son orbite début 2023, avec une séparation tridimensionnelle nettement inférieure à celle de S2. Cela implique de prendre en compte les effets relativistes, en utilisant le même modèle que pour S2, incluant l'effet Rømer (ralentissement dû à la vitesse finie de la lumière) et la précession de Schwarzschild. Le potentiel est défini par la masse centrale fixée à M = 4,297 10⁶ M_⊙ à une distance R₀ = 8 277 pc.
En raison du manque d'informations sur la vitesse radiale, deux solutions équivalentes existent, correspondant aux deux orientations possibles de l'orbite. En principe, le délai de Rømer pourrait lever cette dégénérescence, mais les deux orientations donnent des valeurs de χ² optimales indiscernables. Hormis cette ambiguïté de signe, l'ajustement de l'orbite converge de manière unique et ne correspond à aucune détection précédemment annoncée.
Et cette orbite est vraiment remarquable : elle a un demi-grand axe a = 83 ms d’arc (soit 33 % plus petit que celui de S2) et une période orbitale de 8,7 ans (environ 2 fois plus courte que celle de S2). L'étoile S301 établit un nouveau record de la période orbitale la plus courte autour de Sgr A*, le précédent record étant détenu par S55 (également appelée S0-102) qui a une période de 12 ans.

Plus extrême encore est l’excentricité de S301 qui vaut e = 0,9832 (ou 0,9821, en fonction des orientations possibles), une ellipse extrêmement serrée qui conduit à une distance au péricentre r_p  de seulement 136 R_S (ou 142 R_S  respectivement). Elle s’approche donc environ 10 fois plus près de Sgr A* que S2.
Sachant que le rayon de Schwarzschild de Sgr A* vaut 0,085 unités astronomiques (ou 12,7 millions de kilomètres si vous préférez), S301 s’approche donc au plus près à une distance d’environ 12 unités astronomiques de Sgr A*. C’est un petit plus que la distance séparant Saturne et le Soleil…

Cela implique évidemment des effets relativistes proportionnellement beaucoup plus importants que ce qui existe sur S2. Par exemple, l'avance relativiste du péricentre est de 2,0° (ou 1,9°) par orbite, ce qui fait qu'après seulement 1 560 ans (ou 1 630 ans), l'orbite a effectué une révolution complète dans son plan.  Et qui dit passage à proximité du trou noir dit grande vitesse. Les astronomes ont calculé qu’au péricentre, S301 se déplace à environ 25 600 km/s (soit 8,5 % de la vitesse de la lumière !).
Pour Abd El Dayem et ses collaborateurs, l'aspect le plus fascinant de l'orbite de S301 réside dans sa distance péricentrique extrêmement faible, car cela la rend sensible à l’effet Lense-Thirring, c’est-à-dire à la rotation de l’espace-temps induit par la rotation de Sgr A*. L’effet devrait être tel qu’il pourra être mesuré d'ici une dizaine d'années grâce aux instruments existants et/ou en projet.

S301 offre ainsi la première et seule méthode pratique pour mesurer la rotation de Sgr A* grâce à la dynamique stellaire. Bien que toutes les autres étoiles de type S connues soient insensibles à l'effet d'entraînement du référentiel (effet Lense-Thirring) sur les échelles de temps observables du fait de leur plus grande distance au péricentre, elles permettront quand-même de contraindre la masse de Sgr A* qui est utile pour la mesure de la rotation. Et ces autres étoiles permettront également de contraindre les perturbations newtoniennes dues aux masses sombres orbitant autour de Sgr A*, perturbations que l'on suppose négligeables aujourd’hui. À plus long terme, une fois disponibles des séries temporelles suffisamment longues de données astrométriques et spectroscopiques suffisamment précises, S301 ouvrira la voie à la détermination du moment quadripolaire de Sgr A* et à la vérification de la relation de Kerr.

Abd El Dayem et ses collaborateurs ne se sont pas arrêté là. Ils se sont également demandé comment S301 avait pu se retrouver là, aussi près de Sgr A*. Les astronomes se sont servi des échelles de temps dynamiques pour apporter une réponse. Ils constatent que l'étoile et son orbite peuvent être affectées par les collisions stellaires et la relaxation. Or la formation d'étoiles si près du trou noir supermassif est improbable compte tenu des forts effets de marée, donc S301 s'est probablement formée ailleurs et a migré vers sa position actuelle. Compte tenu de sa masse, la durée de vie de S301 est comparable au temps de relaxation à deux corps ; il est donc peu probable qu'elle se soit formée dans l'amas nucléaire et ait migré lentement vers l'intérieur par relaxation à deux corps. En revanche, la valeur extrême de son excentricité (e ≃ 0,98) peut être naturellement produite lors de la rupture d'un système binaire par un trou noir supermassif via le mécanisme de Hills. Dans ce mécanisme, l’interaction à trois corps entre le trou noir et les deux étoiles produit la capture de l’une des deux étoiles sur une orbite très excentrique et l’éjection de la deuxième à une très grande vitesse, et qui peut quitter à terme la galaxie.

La hiérarchie des échelles de temps au rayon de S301 contraint davantage son origine et son évolution. Les échelles de temps de relaxation du moment angulaire et de collision sont plus courtes que la durée de vie de l’étoile sur la séquence principale. Les chercheurs expliquent que si l'étoile était restée dans le centre galactique pendant plus de quelques dizaines de millions d’années, son excentricité se serait thermalisée, effaçant toute trace de son état initial. Dans ce cas, la forte excentricité serait simplement due au hasard (et il y a environ 3 % de chances de trouver une excentricité aussi élevée pour une distribution thermique). Alternativement, S301 pourrait avoir été injectée récemment dans le centre galactique, de sorte qu'elle n'aurait pas eu le temps de se relaxer et constituerait un fossile intact de son événement de capture.

Les longs temps de relaxation à deux corps et de spirale par des ondes gravitationnelles impliquent que le demi-grand axe de l'étoile n'a pas évolué de manière significative au cours de sa vie. Son orbite actuelle contraint donc le système binaire progéniteur.

Le demi-grand axe de l’ellipse qui est mesuré est lié à celui du système binaire antérieur à la rupture. Ces binaires compactes sont fréquentes parmi les étoiles de type F et sont supposées être circularisées par effet de marée et quasi synchronisées. S301 aurait alors une vitesse de rotation équatoriale de l’ordre de 20 à 70 km s^-1, qui pourrait être observable grâce à de futures observations spectroscopiques à haute résolution réalisées avec ELT/MICADO.

Une telle mesure de la rotation de l’étoile sur elle-même permettrait ainsi de tester directement l'origine par le mécanisme de Hills.

Prises ensemble, les propriétés de S301 suggèrent une image simple et cohérente : une binaire compacte d’étoiles de la séquence principale a été séparée par effet de marée par Sgr A*, laissant derrière elle S301 sur l'orbite la plus relativiste connue, et éjectant sa compagne sous la forme d'une étoile hyper-véloce. Mais la grande vitesse de l’étoile éjectée dans le processus n’est sans doute qu’un dixième de la vitesse actuelle de S301 lorsqu’elle passe au plus près de Sgr A* tous les 8,7 ans…

 
Source

Discovery of a star sensitive to the spin of Sagittarius A*
Karim Abd El Dayem et al.
Nature (19 August 2026)
https://doi.org/10.1038/s41586-026-10894-w

Illustrations

1. Positions de S301 autour de Sgr A* à quatre époques différentes (Abd El Dayem et al.)

2. Karim Abd El Dayem 

Sgr A* produit des éruptions en continu

Des astrophysiciens ont découvert avec le télescope Webb que le trou noir supermassif central de notre galaxie, Sgr A*, émettait constamment des éruptions visibles en infra-rouge, sans période de repos, via le disque d’accrétion qui l’entoure. Des éruptions courtes et faibles et des éruptions longues et brillantes semblent être générées par des processus distincts. Ils publient leur découverte dans The Astrophysical Journal Letters.

Maintenant que la taille de l'ombre de l'horizon des événements de Sgr A* silhouettée par son disque d'accrétion a été mesurée par l’Event Horizon Telescope à 51,8 μs d’arc, la variabilité de l'émission s'étendant des longueurs d'onde radio aux rayons X est aujourd’hui étudiée de près. La variabilité de l'émission dans le proche infrarouge est notamment un traceur clé de la dynamique du disque d'accrétion interne et des mécanismes qui y sont à l'œuvre. Combiné à d'autres longueurs d'onde, le proche infrarouge sonde l'éjection, l'expansion et le mouvement orbital de la matière (des points chauds) qui se produisent près de l'horizon des événements de Sgr A*. Les observations dans le proche infrarouge ont déjà révélé l’existence de plusieurs éruptions lumineuses par jour à l'échelle de l’heure, localisées dans le disque d'accrétion à quelques rayons gravitationnels du trou noir. Les orbites projetées des points chauds du disque d'accrétion situés à quelques microsecondes d’arc de Sgr A* ont été déterminées à l'échelle par l’instrument GRAVITY sur le VLT en 2018. Les mesures de GRAVITY ont également rapporté une vitesse de point chaud de ~0,3c avec une région émettrice de 2,5 rayons de Schwarszchild (le rayon du trou noir).

En raison de la grande concentration d’étoiles dans le centre galactique, la soustraction du bruit de fond de l'émission variable de Sgr A* est une source de confusion considérable. La complexité de la région au voisinage immédiat de Sgr A* a suscité des débats sur la distribution du flux, le spectre de puissance, l'indice spectral et la périodicité des émissions.

Cette fois, Farhad Yusef-Zadeh (Université Northwestern) et ses collaborateurs ont observé le voisinage très proche de Sgr A* avec le spectroimageur NIRCam de Webb durant 48 heures, réparties sur toute une année (sur plusieurs époques). Les observations du JWST ont l'avantage, par rapport aux instruments d'optique adaptative au sol, d'observer pendant de longues périodes continues et de suivre l'évolution spectrale de l'émission variable grâce à des observations simultanées à plusieurs longueurs d'onde. Ici, les chercheurs se sont concentrés sur les données de NIRCam à 2,1 et 4,8 μm.

Les chercheurs trouvent une variabilité de Sgr A* qui est corrélée à 2,1 et 4,8 μm dans toutes les époques, ainsi qu’une variabilité continue à courte échelle de temps (quelques dizaines de secondes), et une émission variable d'époque à époque impliquant une variabilité à long terme (quelques jours à mois) de Sgr A*. Un point fort de cette analyse est la preuve d'une variabilité temporelle inférieure à la minute, donc à l'échelle de l'horizon de Sgr A*. Les fréquences les plus élevées sont estimées entre 0,45 et 2,34 minute^-1, ce qui correspond à des échelles de temps de ~2,2 et 0,43 minute, respectivement. De telles échelles de temps très courtes permettent donc de sonder la taille du disque d'accrétion interne. C’est une première.

Avec des observations continues, les données du JWST suggèrent que le flux de Sgr A* fluctue constamment. L'analyse indique deux processus différents contribuant à la variabilité de Sgr A*. Yusef-Zadeh et ses collaborateurs montrent que l'émission plus brillante tend vers des indices spectraux moins profonds que l'émission plus faible. Et la corrélation croisée des courbes de lumière indique pour la première fois un retard temporel entre 3 et 40 s dans la variabilité de l’émission à 4,8 μm par rapport à celle à 2,1 μm.

La modélisation suggère que l'émission synchrotron de la population d'électrons, en évolution et stratifiée par l'âge, reproduit la forme des courbes de lumière observées avec une estimation directe des intensités de champ magnétique dans la gamme entre 40 et 90 G et une énergie de coupure supérieure, Ec, comprise entre 420 et 720 MeV. Il existerait ainsi des échelles d'énergie caractéristiques des événements d'accélération pour les flux brillants et faibles. L’analyse des astrophysiciens indique que deux populations différentes de particules sont nécessaires pour expliquer la distribution du flux de Sgr A*.  Selon les chercheurs, un scénario plausible est que la composante faible serait l'émission synchrotron de la population électronique dans le disque d'accrétion interne (dont l’énergie suit une loi de puissance à haute énergie (typiquement ~E^-4.2)) , et qu'elle serait modérée par les fluctuations turbulentes de la densité et de l'intensité du champ. Cela implique que le disque d'accrétion évolue significativement sur des échelles de temps de l’ordre de 10 heures, comme c’est d’ailleurs apparent dans de nombreuses simulations de magnétohydrodynamique relativiste de Sgr A* (les chercheurs de l’EHT en savent quelque chose).

Comme les données suggèrent que l'éruption brillante ne se produit pas indépendamment des variations plus faibles, Yusef-Zadeh et ses collaborateurs pensent que les électrons non thermiques sont accélérés par des événements de reconnexion occasionnels dans la masse du disque d'accrétion ou bien, alternativement, par l'éjection de plasmoïdes hors du plan du disque. Et les chercheurs ont remarqué une tendance dans les éruptions multiples : les sous-éruptions deviennent de plus en plus fortes sur les côtés ascendants et/ou descendants des événements d'éruption. Si les sous-éruptions et les éruptions sont physiquement associées l'une à l'autre, alors les sous-éruptions doivent être des précurseurs d'éruptions lumineuses.

De plus, les astrophysiciens ont noté un comportement étrange : l'émission IR de base sous-jacente est souvent augmentée immédiatement après une forte éruption. Selon eux, il peut s'agir de signatures d'une activité corrélée : par exemple, l'émission des fortes éruptions lumineuses pourrait rétroagir sur le disque d'accrétion et augmenter son émission globale dans le proche infrarouge, comme une sorte d’écho lumineux.

Les astrophysiciens montrent aussi qu’au cours des sept époques observées sur une année, Sgr A* fluctue constamment aux longueurs d'onde du proche infra-rouge, sans aucune preuve d'un état de repos. On peut dire qu’à 26666 années-lumière de nous, un monstre ne cesse d’agir sur son environnement le plus proche, un trou noir supermassif pas si calme qu’il n’y paraît...

Source

Nonstop Variability of Sgr A* Using JWST at 2.1 and 4.8 μm Wavelengths: Evidence for Distinct Populations of Faint and Bright Variable Emission

F. Yusef-Zadeh,  et al.

The Astrophysical Journal Letters, Volume 980, Number 2 (18 february 2025)

https://doi.org/10.3847/2041-8213/ada88b

 

Illustrations

1. Les variations d'intensité du signal infra-rouge émanant de Sgr A* (F. Yusef-Zadeh,  et al.)

2. Images en infra-rouge reconstituées des éruptions de Sgr A* ((F. Yusef-Zadeh,  et al.)

3. Farad. Yusef-Zadeh

Nouvelle image de polarisation de Sgr A* dévoilée par l'EHT

La collaboration Event Horizon Telescope (EHT)  vient de dévoiler une nouvelle image de l’anneau de plasma entourant Sgr A*, cette fois-ci avec des données de polarisation, révélant la direction des puissants champs magnétiques qui s'enroulent en spirale autour du trou noir supermassif. Ils publient deux articles dans The Astrophysical Journal Letters.

Votez pour renommer le trou noir Sgr A* !

Sgr A* : un épisode d'activité accrue en 2019

Historiquement, Sgr A* n'est pas le nom du trou noir supermassif de notre galaxie, c'est le nom d'une source radio quasi ponctuelle très variable qui se situe exactement au centre de notre galaxie. Il se trouve qu'elle est induite par la présence de ce fameux trou noir d'un peu plus de 4 millions de masses solaires qui lui a accaparé son nom. Aujourd'hui, une équipe d'astrophysiciens s'est plongée dans des données archivées de la zone de Sgr A*, non pas dans le domaine radio, mais dans le domaine du proche infra-rouge. Ils ont découvert qu'il s'était vraiment passé quelque chose d'atypique en 2019... L'étude est publiée dans The Astrophysical Journal Letters.

Sgr A* : l'origine commune des bulles de eROSITA et des bulles de Fermi il y a 2,6 millions d'années

En 2020, le télescope à rayons X eROSITA a imagé deux énormes bulles s'étendant de part et d'autre du plan galactique à partir du centre de notre galaxie, de forme assez similaire aux célèbres bulles observées en rayons gamma par le télescope Fermi-LAT 10 ans plus tôt. Aujourd'hui, une étude parue dans Nature Astronomy suggère que ces bulles de rayons X sont le résultat d'un puissant jet d'activité provenant du trou noir supermassif Sgr A* qui serait apparu il y a 2,6 millions d'années.

Détection de l'étoile la plus rapide de la galaxie (et la plus proche de Sgr A*)

La collaboration GRAVITY vient encore de frapper ! Les chercheurs produisent une série d’images très profondes et résolues du voisinage immédiat de Sgr A*, et ils montrent le mouvement des étoiles sur quelques mois, avec une nouvelle étoile très proche du trou noir qui n’était pas visible auparavant car trop faiblarde, et une autre qui bat le record de proximité et qui se révèle ultra-rapide ! Elle fonçait à près de 3% de la vitesse de la lumière lorsqu’elle est passé au plus près du trou noir supermassif... Les astrophysiciens en profitent pour déterminer une nouvelle valeur super-précise de la masse de Sgr A* et de sa distance. L’étude est publiée en deux articles dans Astronomy&Astrophysics.

L'activité passée de Sgr A* toujours visible 3 millions d'années plus tard

Les nuages de gaz du système de Magellan, comprenant les structures filamenteuses nommées le Magellanic Stream et le Leading Arm qui entourent les nuages de Magellan viennent d'être étudiées dans le domaine UV et révèlent le passé pas si lointain de l'activité du trou noir de notre galaxie... Une étude à paraître dans The Astrophysical Journal.

Découverte de 4 nouveaux objets inconnus à proximité de Sgr A*

Quatre nouveaux objets inconnus viennent d'être découverts à proximité immédiate de Sgr A*, le trou noir supermassif de notre galaxie. Ces objets semblent du même type que les objets G1 et G2 découverts en 2005 et 2012 : mi-étoile, mi-nuage de gaz et de poussière au comportement étonnant. Une découverte parue dans Nature aujourd'hui.

Une étoile éjectée par Sgr A* à 1755 km/s

1755 km/s ! C'est la vitesse d'une étoile que des astrophysiciens viennent de découvrir. Et c'est l'étoile la plus rapide jamais mesurée parmi les étoiles dites hypervéloces en provenance du centre galactique. Cette découverte fortuite indique que l'étoile a subi une éjection par le trou noir central de notre galaxie. Une étude parue dans les Monthly Notices of the Royal Astronomy Society.

Confirmation du redshift gravitationnel à proximité de Sgr A*

Un an après les européens et leur instrument GRAVITY monté sur le VLT, c'est au tour des américains d'observer le redshift gravitationnel à proximité de Sgr A*. L'équipe américaine à suivi de très près l'étoile S0-2, qui est passée à proximité du trou noir Sgr A* au printemps 2018 et est parvenue à observer ce redshift gravitationnel ainsi que le décalage Doppler relativiste dans la lumière de l'étoile. L'étude est publiée cette semaine dans Science.

Observation inédite du disque d'accrétion de gaz froid autour de Sgr A*

Des nouvelles observations du réseau de radiotélescopes ALMA viennent de fournir pour la première fois une image du disque de gaz froid qui est accrété autour de Sgr A*. Ces observations offrent de nouvelles indications sur ce phénomène associé aux trous noirs.

Mesure de la distance de Sgr A* avec un record de précision

La distance nous séparant du centre de la Galaxie, où réside Sgr A*, vient d'être mesurée avec la meilleure précision à ce jour, à moins de 0,5% près. La collaboration GRAVITY a exploité l'une des étoiles qui passe au plus près du trou noir massif pour déduire cette distance de 8178 parsecs (26 660 années-lumière).

Nouvelle image très détaillée de la source radio Sgr A*

Avant d'être le nom du trou noir supermassif de notre galaxie, Sgr A* est avant tout une source de rayonnement radio, qui est produite par l'entourage très proche de ce trou noir à qui on a donné le nom après coup. Imager la source radio Sgr A* avec une toujours plus grande précision va permettre à terme d'apercevoir la silhouette du trou noir. L'image obtenue aujourd'hui est un des jalons importants de cette quête car elle donne des indices précieux sur la géométrie de l'engin sous-jacent.

GRAVITY détecte une émission infra-rouge mobile autour de Sgr A*

Une nouvelle preuve de la présence du trou noir supermassif Sgr A* au centre de notre galaxie, s'il en fallait encore une. C'est ce que viennent de démontrer une équipe d'astrophysiciens par l'observation de trois intenses éruptions électromagnétiques provenant de gaz en accrétion situé sur la dernière orbite stable de Sgr A*, et qui lui tourne autour en seulement 50 minutes à 30% de la vitesse de la lumière...

L'Event Horizon Telescope a entraperçu l'ombre de Sgr A* en 2013

Depuis avril 2017, nous sommes tous dans l'attente fébrile de la divulgation de l'image sans précédent de la silhouette de notre trou noir galactique Sgr A* par l'Event Horizon Telescope (EHT). Le traitement et l'analyse des données prend beaucoup de temps et une autre campagne d'observation vient d'être effectuée le mois dernier pour enrichir la première moisson. Aujourd'hui, la collaboration de l'EHT publie un résultat!... mais ce n'est pas celui attendu : il s'agit de résultats d'observations de Sgr A* datant de... 2013. Ces résultats ont l'intérêt de montrer que les espoirs mis dans les observations de 2017 sont tout à fait justifiés, et ils ont l'avantage de faire patienter les impatients.

L'effet gravitationnel relativiste de Sgr A* bientôt testé pour la première fois avec l'étoile S0-2

S0-2 n'est pas n'importe quelle étoile, c'est une des étoiles de notre galaxie qui s'approche au plus près de Sgr A*, le trou noir supermassif situé au centre de notre galaxie. Le suivi de son mouvement autour du point invisible sur une vingtaine d'années, montrant une belle ellipse, a permis avec d'autres étoiles du centre galactique, de déterminer précisément la localisation et la masse de Sgr A*. Et S0-2 va pouvoir être utilisée dans les mois qui viennent pour tester la Relativité Générale dans le champ gravitationnel du trou noir.

Des étoiles naissent à moins de 4 années-lumière de Sgr A*, le trou noir supermassif de notre galaxie

La région très proche de Sgr A*, le trou noir supermassif central de notre galaxie, se confirme être, contre toute attente, une riche zone de formation d'étoiles. Cette observation déjà suggérée il y a quelques mois, vient d'être confirmée par des observations de ALMA.