Vue d'artiste de l'étoile S2 passant à très près du trou noir super-massif situé au centre le Voie Lactée - L'instrument GRAVITY a été testé avec succès sur l'étoile S2 au printemps 2016. L'orbite de S2 est représentée en rouge tandis qu'une croix rouge indique l'emplacement du trou noir central. Crédit : ESO/L. Calçada[...]
Vue d'artiste de l'étoile S2 passant à très près du trou noir super-massif situé au centre le Voie Lactée -
L'instrument GRAVITY a été testé avec succès sur l'étoile S2 au printemps 2016. L'orbite de S2 est représentée en rouge tandis qu'une croix [...]
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GRAVITY observe avec succès les abords du trou noir de la Voie Lactée  

Univers

Une équipe européenne d'astronomes a observé le centre de notre galaxie avec une précision inégalée, en combinant les faisceaux lumineux issus des quatre télescopes de 8 mètres du Very Large Telescope de l'ESO (VLT)1 grâce à l'instrument GRAVITY récemment installé2. Les chercheurs ont pu observer en quelques minutes à peine une étoile de très faible luminosité, très proche du trou noir super-massif qui occupe le centre de la Voie Lactée. Les performances atteintes sont comparables à celles qu’aurait un télescope de 130 mètres de diamètre. Ces premières observations augurent des formidables découvertes auxquelles GRAVITY contribuera lorsqu'il sondera les champs gravitationnels extrêmement intenses qui règnent à proximité du trou noir central, offrant la perspective de tester la validité de la théorie de la relativité générale d'Einstein. Des chercheurs du Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (Observatoire de Paris/CNRS/UPMC/Université Paris Diderot) et de l’Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Grenoble Alpes)3 ont contribué à la conception de GRAVITY et à ce résultat.

Situé à environ 25 000 années-lumière du système solaire, dans la constellation du Sagittaire, le centre de la Voie Lactée abrite un trou noir massif de 4 millions de fois la masse du Soleil. Sa position et sa masse sont bien connues depuis 2002 lorsque la première orbite de l’étoile S2 a pu être mesurée : en près de 16 ans, la trajectoire de l’étoile a dessiné une ellipse minuscule sur le ciel de seulement 0,2 seconde d’angle.

Vue d'artiste de l'étoile S2 passant à très près du trou noir super-massif situé au centre le Voie Lactée - L'instrument GRAVITY a été testé avec succès sur l'étoile S2 au printemps 2016. L'orbite de S2 est représentée en rouge tandis qu'une croix rouge indique l'emplacement du trou noir central. Crédit : ESO/L. Calçada

Le centre de la Voie Lactée - Image du centre galactique. Pour les observations interférométriques de GRAVITY, l’étoile IRS 16C a été utilisée comme étoile de référence, et la cible était l’étoile S2. La position du centre galactique, qui avoisine le trou noir (invisible) connu sous le nom de Sgr A*, avec 4 millions de masses solaires, est indiqué par la croix rouge. Crédit : ESO/MPE/S. Gillessen et al.

Ces premières observations de GRAVITY attestent d'une réussite technique dans un contexte très contraint, car l’étoile S2 passera au plus près du trou noir en 2018, un moment où les effets relativistes si attendus sont les plus forts. À ce moment précis, l’étoile s’approchera du trou noir à seulement 17 heures-lumière à une vitesse de près de 8 000 km/s, soit 2,5% de celle de la lumière.  La prochaine occasion d’observer ce passage près du trou noir ne se présentera pas avant 2033.

Contacts chercheurs français :
Guy Perrin, astronome de l’Observatoire de Paris
au Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (Observatoire de Paris/CNRS/UPMC/ Université Paris Diderot)
guy.perrin@obspm.fr - 01 45 07 79 63
 
Karine Perraut, astronome de l’Observatoire de Grenoble
à l’Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Grenoble Alpes)
karine.perraut@univ-grenoble-alpes.fr  - 04 76 63 55 15

Pour en savoir plus

Lien vers le site de l'Académie des Sciences

Notes

 

1-Le VLT (Very Large Telescope) est un équipement de l’Observatoire européen austral (ESO), installé dans le désert d’Atacama, au Chili.
2-GRAVITY est un instrument qui permet de combiner les faisceaux lumineux des 4 télescopes principaux du VLT, pointés vers le même objet, afin d’obtenir un pouvoir de résolution plus élevé. La première lumière de l’instrument a eu lieu en octobre 2015.
3-Ce laboratoire fait partie de l’Observatoire des sciences de l’Univers de Grenoble.