MacroCosmos mai-juin 2020

9 MAI-JUIN 2020 CHRONIQUES DE L'ESPACE C ette séquence de zoom vidéo débute avec une vue étendue de la Voie Lactée. Puis, elle nous invite à plonger au cœur des régions centrales et poussiéreuses afin d’en obtenir une vue rapprochée. Là réside un trou noir de 4 millions de masses solaires entouré d’un essaim d’étoiles animées de vitesses élevées. Grâce à 26 années d’acquisition de données au moyen des télescopes de l’ESO, nous pouvons suivre les mouvements orbitaux des étoiles. Puis, nous nous focalisons sur l’une d’elles, bapti- sée S2, passant à grande proximité du trou noir au mois de mai 2018. La dernière par- tie montre une simulation des mouvements des étoiles. [ESO/GRAVITY Collaboration] S ur ce schéma figure l’orbite de S2 autour de Sagittarius A, le trou noir super- massif situé au centre de la Voie Lactée. Afin de permettre une meilleure vi- sualisation, le mouvement de précession a été amplifié. [ESO/L. Calçada] gueur et de la précision du travail de recherche : l’équipe a effectué plus de 330 mesures au moyen des instru- ments GRAVITY, SINFONI et NACO. Parce que des années sont nécessaires à S2 pour décrire son orbite autour du trou noir supermassif, il était cru- cial de suivre l’étoile durant près de trois décennies afin de saisir toutes les subtilités de son mouvement. Ce travail de recherche incombe à une équipe internationale dirigée par Franck Einsenhauer du MPE, et composée de chercheurs œuvrant au sein de laboratoires français, portu- gais, allemands et de l’ESO. Cette équipe constitue la collaboration GRAVITY, du nom de l’instrument qu’elle a développé pour l’interféro- mètre du VLT, qui combine la lumière des quatre télescopes de 8 mètres du VLT pour en faire un super télescope (dont la résolution équivaut à celle d’un télescope de 130 mètres de dia- mètre). En 2018, la même équipe avait rapporté l’observation d’un autre effet prédit par la théorie de la Relativité Générale : la lumière en provenance de l’étoile S2 s’étirait vers de plus grandes longueurs d’onde à mesure que l’étoile s’approchait de Sagittarius A*. « Notre précédent ré- sultat a montré que la lumière émise par l’étoile subit l’effet de la Relati- vité Générale. A présent, nous dé- montrons que l’étoile elle-même ressent les effets de la Relativité Gé- nérale », précise Paulo Garcia, cher- cheur au Centre d’Astrophysique et de Gravitation du Portugal et l’un des responsables scientifiques du projet. Avec l’Extremely Large Telescope de l’ESO, l’équipe pense pouvoir obser- ver des étoiles de magnitude plus éle- vée orbitant à plus faible distance du trou noir supermassif de notre ga- laxie. « Si nous sommes chanceux, nous devrions être capables de détec- ter la présence d’étoiles suffisamment proches du trou noir pour ressentir les effets de sa rotation» , précise An- dreas Eckart de l’Université de Co- logne, autre responsable scientifique du projet. Cela signifierait alors que les astronomes seraient en mesure de déterminer deux quantités, à savoir le spin et la masse de Sagittarius A*, et de définir l’espace et le temps qui l‘environnent. « Cela constituerait un test complètement différent de la théorie de la Relativité Générale » conclut Andreas Eckart. !