L’étrange orbite d’une étoile autour du trou noir de notre galaxie

En 1915, Albert Einstein a formulé la célèbre théorie de la relativité générale. Plus tard, elle a maintes fois été confirmée par différentes études. Elle a contraint les scientifiques à penser autrement la nature de l’univers. Dernièrement, une nouvelle étude vient appuyer, à nouveau, la théorie de l’éminent scientifique.

La recherche concerne un étrange phénomène observé par rapport à l’orbite d’une étoile autour du trou noir Sagittaire A*.

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Depuis plus d’une décennie, une équipe de chercheurs surveille l’orbite elliptique de l’étoile S2, qui tourne autour de Sagittaire A*. Pour ce faire, les astronomes utilisent les instruments d’optique adaptative SINFONI et NACO du Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral.

Depuis 2017, ils font également recours au combineur de faisceaux GRAVITY.

L’étoile S2 suit une orbite elliptique de 16 ans. Les scientifiques ont remarqué que, l’année dernière, elle s’est approchée du trou noir central de la Voie lactée à moins de 20 milliards de kilomètres.

Un phénomène qui correspond à la précession de Schwarzschild

Si l’on se tient à la théorie de la gravité d’Isaac Newton, l’astre ne devrait pas dévier de trajectoire, par rapport à son orbite précédente. Ce phénomène correspond plutôt à la rotation orbitale connue sous le nom de précession de Schwarzschild.

Rappelons que Karl Schwarzschild a mis au point cette théorie un mois après la publication de la relativité générale et sur la base des équations d’Einstein. Ce modèle décrit une légère précession de Mercure engendrée par la masse du Soleil. Suivant ce principe, le même phénomène devrait être plus remarquable sur un objet orbitant autour d’un trou noir.

Une orbite au motif floral semblable à un spirographe

Notons que l’étoile S2 est quinze fois plus grande que le Soleil. Les chercheurs ont constaté que, au fil du temps, elle a tracé, dans l’espace, une orbite au motif floral semblable à un spirographe. Les scientifiques estiment que seule la précession de Schwarzschild peut expliquer ce phénomène.

Par contre, il y a lieu de souligner que la théorie de la relativité générale ne suffit pas pour prédire tout ce qui se passe dans l’univers. Il s’est avéré qu’elle ne peut pas être utilisée pour décrire la gravité quantique et l’énergie sombre. Il faudrait probablement une nouvelle physique pour expliquer pleinement l’univers. Pour l’heure, l’équipe prévoit de tester encore plus rigoureusement la relativité générale à travers ce cas en particulier.

Le rapport a été publié dans Astronomy & Astrophysics.

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