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The faint star S301 is moving so fast that its speed is easier to state than to picture: 25,000 km/s, or more than 8 percent of the speed of light. It is now the fastest known star in the Milky Way, racing around Sagittarius A, the supermassive black hole at the galaxy’s center, on an orbit that takes 8.7 years*.
L’étoile peu lumineuse S301 se déplace si vite qu’il est plus facile d’énoncer sa vitesse que de se la représenter : 25 000 km/s, soit plus de 8 % de la vitesse de la lumière. Elle est désormais l’étoile connue la plus rapide de la Voie lactée et file autour de Sagittarius A, le trou noir supermassif situé au centre de la galaxie, sur une orbite qui dure 8,7 ans*.
Its closest approach came in 2023, when S301 passed nearer to Sagittarius A than any star previously identified there. At that point, it came within 12 times the distance between Earth and the Sun*, according to Interesting Engineering. The orbit is also highly elongated, with an eccentricity of 0.9832, suggesting that S301 is close to escaping the black hole’s gravitational hold.
Son approche la plus proche a eu lieu en 2023, lorsque S301 est passée plus près de Sagittarius A que toute autre étoile identifiée auparavant dans cette région. Elle se trouvait alors à moins de 12 fois la distance entre la Terre et le Soleil*, selon Interesting Engineering. L’orbite est également très allongée, avec une excentricité de 0,9832, ce qui laisse penser que S301 est proche de s’échapper de l’emprise gravitationnelle du trou noir.
Astronomers first spotted S301 with GRAVITY, an instrument on the European Southern Observatory’s Very Large Telescope Interferometer in Chile. GRAVITY combines light from four individual telescopes, giving it the resolution of a single telescope with a 130-meter diameter. The team used observations from 2023 to estimate the orbit, then traced it through earlier data from 2021 and 2017.
Les astronomes ont repéré S301 pour la première fois avec GRAVITY, un instrument de l’Interféromètre du Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral, au Chili. GRAVITY combine la lumière de quatre télescopes distincts, ce qui lui confère la résolution d’un télescope unique de 130 mètres de diamètre. L’équipe s’est appuyée sur des observations réalisées en 2023 pour estimer l’orbite, puis l’a retracée à partir de données plus anciennes datant de 2021 et 2017.
The orbit also offers a clue about S301’s origin. Researchers believe it could once have belonged to a binary star system that wandered too close to Sagittarius A*. The black hole may have captured S301 while throwing its companion outward, leaving the surviving star on its unusually stretched, high-speed path.
L’orbite fournit également un indice sur l’origine de S301. Les chercheurs pensent qu’elle a peut-être autrefois appartenu à un système stellaire binaire qui s’est aventuré trop près de Sagittarius A*. Le trou noir aurait pu capturer S301 tout en projetant son compagnon vers l’extérieur, laissant l’étoile survivante suivre cette trajectoire exceptionnellement étirée et rapide.
And then? S301 gives astronomers a way to test the black hole itself. General relativity predicts that a spinning black hole drags spacetime around with it, gradually changing the orbit of a nearby star. The researchers say those changes could become measurable within roughly a decade; observations across two full orbits could reveal Sagittarius A’s spin. The next close pass is expected in 2031*, but these conclusions still depend on tracking a faint object over time and reproducing the predicted orbital changes.
Et ensuite ? S301 donne aux astronomes un moyen de tester le trou noir lui-même. La relativité générale prédit qu’un trou noir en rotation entraîne l’espace-temps avec lui, modifiant progressivement l’orbite d’une étoile proche. Les chercheurs affirment que ces changements pourraient devenir mesurables d’ici une dizaine d’années environ ; des observations couvrant deux orbites complètes pourraient révéler la rotation de Sagittarius A. Le prochain passage rapproché est attendu en 2031*, mais ces conclusions dépendent encore du suivi dans le temps d’un objet peu lumineux et de la reproduction des changements orbitaux prédits.