Communiqué de presse

L’étoile la plus rapide de la Voie lactée orbite si près de notre trou noir supermassif qu’elle ressent les effets de sa rotation

19 août 2026

Images du VLT montrant l'étoile S301 en orbite autour de Sagittarius A* (Crédit: ESO/GRAVITY collaboration)

Des astronomes ont découvert l'étoile la plus rapide connue de notre galaxie, la Voie lactée, qui orbite autour du trou noir situé en son centre. Baptisée S301, cette étoile a été détectée grâce à l’interféromètre du Very Large Telescope (VLTI) de l’Observatoire Européen Austral (ESO) et atteint une vitesse de 25 000 km/s lorsqu’elle tourne autour de ce trou noir de quatre millions de masses solaires. Elle s’en approche plus que n’importe quelle autre étoile observée jusqu’à présent, à tel point qu’elle subit les effets de la rotation du trou noir.

« Des décennies d’observation minutieuse des étoiles en orbite autour du trou noir central de notre galaxie, Sagittarius A*, ont conduit à cette découverte majeure d’une étoile très prometteuse. Comme elle orbite très près de Sagittarius A*, S301 ouvre une nouvelle fenêtre sur les propriétés fondamentales de l’espace-temps dans cet environnement extrême autour d’un trou noir », explique Reinhard Genzel, lauréat du prix Nobel, directeur de l’Institut Max Planck de physique extraterrestre (MPE) à Garching, en Allemagne, et membre fondateur de la collaboration à l’origine de ces nouvelles observations.

« Ce qui rend cette étoile exceptionnelle, c’est qu’elle orbite autour de Sagittarius A* sur une trajectoire extrêmement resserrée. Elle ne met que 8,7 ans pour effectuer une révolution complète et s’approche du trou noir jusqu’à une distance équivalente à seulement douze fois la distance entre la Terre et le Soleil. Une telle proximité est sans précédent », précise Felix Mang, doctorant au MPE et auteur de l’étude publiée aujourd’hui dans la revue Nature.

Lors de son passage le plus proche du trou noir, l’étoile se déplace à environ 25 000 kilomètres par seconde — soit 100 000 fois plus vite qu’un avion de ligne, ou plus de 8 % de la vitesse de la lumière —, ce qui en fait l’étoile la plus rapide de la Voie lactée. S301 s'approche également de Sagittarius A* plus près que n'importe quelle autre étoile observée à ce jour, avec une distance équivalente à celle qui sépare Saturne du Soleil. [1] En raison de sa proximité avec Sagittarius A*, S301 est la première étoile connue qui pourrait permettre de mesurer directement la rotation d'un trou noir.

Comme la plupart des objets de notre Univers, les astronomes pensent que Sagittarius A* est en rotation. Selon la théorie de la relativité générale d’Einstein, un trou noir en rotation entraîne l’espace-temps dans son mouvement et le déforme, ce qui modifie les orbites des étoiles qui l’entourent. Cet effet est d’autant plus marqué pour les objets qui gravitent à proximité de trous noirs en rotation rapide.

« Grâce à cette étoile, nous espérons mesurer, d’ici dix ans, la rotation du trou noir », explique Felix Mang. Stefan Gillessen, chercheur au MPE, qui a également joué un rôle de premier plan dans cette nouvelle étude, ajoute : « Pour la première fois, nous serions en mesure de mesurer de manière très directe la rotation d’un trou noir massif, ce qui constituerait un test décisif de la théorie d’Einstein. » Juan Osorno, astronome au LIRA Observatoire de Paris–PSL, en France, qui a également joué un rôle clé dans cette étude, poursuit : « Sans cette étoile, il nous faudrait mesurer le mouvement d’autres étoiles pendant encore plusieurs décennies pour pouvoir espérer nous approcher de la mesure de la rotation du trou noir. »

Découvrir S301, qui apparaît dans le ciel deux milliards de fois moins brillante que Bételgeuse (l’étoile orange de la constellation d’Orion), n’a pas été une mince affaire. L’équipe a utilisé le VLTI, une installation située à l’observatoire de Paranal de l’ESO au Chili, ainsi que son instrument GRAVITY, désormais connu sous le nom de GRAVITY+ suite à une modernisation de l’infrastructure. [2] La puissance exceptionnelle du VLTI réside dans sa capacité à combiner la lumière de quatre télescopes de 8 mètres pour créer un télescope « virtuel » dont la résolution spatiale est 15 fois supérieure à celle d’un seul télescope de 8 mètres.

« À l'échelle mondiale, Paranal est le seul endroit où l'on peut mener ce type d'observations, car aucun autre observatoire au monde ne dispose de quatre télescopes de 8 mètres capables de fonctionner ensemble comme un interféromètre », explique le coauteur Frank Eisenhauer, chercheur principal du projet GRAVITY+ et directeur du MPE.

Grâce à GRAVITY, puis à GRAVITY+, l’équipe a réussi à observer pour la première fois cette nouvelle étoile au printemps 2023 et l’a suivie depuis afin de déterminer son orbite. Elle a également pu retracer l’histoire orbitale de S301 jusqu’en 2017, découvrant que son dernier passage au plus près du trou noir central remontait au début de l’année 2023. Les propriétés orbitales de S301, ainsi que le fait que les étoiles ne peuvent pas se former aussi près d’un trou noir massif, indiquent que cette étoile faisait probablement partie d’un système binaire qui a été disloqué par les forces de marée de Sagittarius A*. Au cours de ce processus, S301 s’est retrouvée piégée par la gravité du trou noir tandis que son étoile compagnon a été éjectée à grande vitesse, très probablement suffisamment élevée pour quitter la galaxie.

Les observations de suivi menées avec GRAVITY+, ainsi qu’avec l’instrument MICADO installé sur le futur Extremely Large Telescope (ELT) de l’ESO, seront cruciales pour suivre la trajectoire de S301 au cours de la prochaine décennie, alors qu’elle effectuera son prochain passage au plus près en 2031. L’observation d’au moins deux orbites complètes de S301 permettra de déterminer sa trajectoire avec une précision suffisante pour que l’équipe puisse, pour la première fois, déterminer directement la rotation de Sagittarius A*. « Ce serait un rêve devenu réalité », déclare Felix Mang.

Notes

[1] À son point de passage le plus proche, l’étoile passe à seulement 1,78 milliard de km du trou noir, soit environ 12 fois la distance Soleil-Terre ou à peine 20 % de plus que la distance Soleil-Saturne.

[2] Après avoir passé des décennies à cartographier les étoiles en orbite autour du centre de la Voie lactée à l’aide de différentes installations de l’ESO, l’équipe utilise depuis 2017 l’instrument GRAVITY du VLTI à cette fin. Une série de mises à niveau de l’instrument et de l’interféromètre, baptisée GRAVITY+, a été mise en œuvre progressivement au cours des dernières années et leur a permis de détecter des objets de plus en plus faibles.

Plus d'informations

Ces travaux ont fait l'objet d'un article de la collaboration GRAVITY+ intitulé « Discovery of a star sensitive to the spin of Sgr A* », qui paraîtra dans la revue Nature (doi : 10.1038/s41586-026-10894-w).

L'équipe est composée de : K. Abd El Dayem (LIRA, Observatoire de Paris, Universitê PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris, France), R. Abuter (European Southern Observatory, Garching, Germany [ESO Germany]), N. Aimar (Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Portugal [FEUP], and Centro de Astrofísica e Gravitação, IST, Universidade de Lisboa, Portugal [CENTRA]), P. Amaro-Seoane (Universitat Politècnica de València, Spain and Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Germany [MPE]), A. Berdeu (ESO and LIRA), J. P. Berger (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble, France [IPAG]), G. Bourdarot (MPE), W. Brandner (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany [MPIA]), A. Burkert (University Observatory, Faculty of Physics, Ludwig-Maximilians-Universität, Munich, Germany [LMU] and MPE), D. Calderon (Max Planck Institute for Astrophysics [MPA], Garching, Germany), C. Correia (FEUP and CENTRA), J. Cuadra (Universidad Adolfo Ibañez, Viña del Mar, Chile and Millennium Nucleus on Transversal Research and Technology to Explore Supermassive Black Holes [TITANS], Chile), R. Davies (MPE), D. Defrère (Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgium [KU Leuven]), L. Delit (LIRA), A. Drescher (IPAG and MPE), F. Eisenhauer (MPE and Department of Physics, Technical University of Munich, Germany [TUM]), L. Esteras Otal (ESO Germany), M. Fabricius (MPE), H. Feuchtgruber (MPE), N. M. Förster Schreiber (MPE), A. Foschi (LIRA), P. Garcia (FEUP and CENTRA), R. Garcia Lopez (School of Physics, University College Dublin, Ireland), A. Generozov Astronomy Dept. and Oden Institute, University of Texas at Austin, USA), R. Genzel (MPE and Departments of Physics & Astronomy, Le Conte Hall, University of California, Berkeley, USA) S. Gillessen (MPE), F. Gonté (ESO Germany), X. Haubois (European Southern Observatory, Santiago, Chile [ESO Chile]), S. F. Hönig (School of Physics & Astronomy, University of Southampton, United Kingdom [Southampton]), M. Houllé (IPAG), S. Joharle (MPE), A. Kaufer (ESO Chile), J. Kammerer (ESO Germany), P. Kervella (LIRA), J. Kolb (ESO Germany), L. Kreidberg (MPIA), R. Laugier (KU Leuven), S. Lacour (LIRA), O. Lai (Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange [Lagrange]), J.-B. Le Bouquin (IPAG), J. Leftley (Southampton) B. Lopez (Lagrange), D. Lutz (MPE), F. Mang (MPE and TUM), A. Mérand (ESO Germany), F. Millour (Lagrange), M. Montargès (LIRA), N. Morujão (FEUP and CENTRA), H. Nowacki (Lagrange), M. Nowak (LIRA), S. Oberti (ESO Germany), J. Osorno (LIRA), T. Ott (MPE), T. Paumard (LIRA), C. Paladini (ESO Chile), H. B. Perets (Physics department, Technion - Israel Institute of Technology, Haifa, Israel), K. Perraut (IPAG), G. Perrin (LIRA), R. Petrov (Lagrange) P. O. Petrucci (IPAG), T. Piran (Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem, Israel [Racah]), N. Pourré (IPAG), S. Rabien (MPE), D. C. Ribeiro (MPE), S. Robbe-Dubois (Lagrange), M. Sadun Bordoni (MPE), J. Sánchez Bermúdez (Instituto de Astronomía, National Autonomous University of Mexico, Mexico), D. Santos (MPE), R. Sari (Racah) J. Sauter (MPIA), S. Scheithauer (MPIA), J. Scigliuto (Lagrange) J. Shangguan (MPE), T. T. Shimizu (MPE), F. Soulez (Univ. Lyon, Univ. Lyon 1, ENS de Lyon, CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, France), J. Stadler (LMU), C. Straubmeier (1st Institute of Physics, University of Cologne, Germany), E. Sturm (MPE), M. Subroweit (Cologne), C. Sykes (Southampton), L. J. Tacconi (MPE), P. Thévenet (LIRA), I. Urso (LIRA), F. Vincent (LIRA), J. Woillez (ESO Germany), G. Zins (ESO Chile).

L'Observatoire Européen Austral (ESO) permet aux scientifiques du monde entier de découvrir les secrets de l'Univers pour le bénéfice de tous. Nous concevons, construisons et exploitons des observatoires au sol de classe mondiale - que les astronomes utilisent pour s'attaquer à des questions passionnantes et transmettre la fascination de l'astronomie - et nous encourageons la collaboration internationale en astronomie. Créé en 1962 en tant qu'organisation intergouvernementale, l'ESO est aujourd'hui soutenu par 16 États membres (Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne, France, Finlande, Irlande, Italie, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse), ainsi que par l'État hôte du Chili et l'Australie en tant que partenaire stratégique. Le siège de l'ESO ainsi que son centre d'accueil et son planétarium, l'ESO Supernova, sont situés près de Munich en Allemagne, tandis que le désert chilien d'Atacama, un endroit magnifique offrant des conditions uniques pour observer le ciel, accueille nos télescopes. L'ESO exploite trois sites d'observation : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le Very Large Telescope et son Very Large Telescope Interferometer, ainsi que des télescopes de sondage tel que VISTA. Toujours à Paranal, l'ESO accueillera et exploitera le Cherenkov Telescope Array South, l'observatoire de rayons gamma le plus grand et le plus sensible au monde. Avec ses partenaires internationaux, l'ESO exploite APEX et ALMA à Chajnantor, deux installations qui observent le ciel dans le domaine millimétrique et submillimétrique. Au Cerro Armazones, près de Paranal, nous construisons "le plus grand œil au monde tourné vers le ciel" - l'Extremely Large Telescope de l'ESO. Depuis nos bureaux de Santiago du Chili, nous soutenons nos opérations dans le pays et nous nous engageons auprès des partenaires et de la société chiliens.

Liens

• L'article scientifique 
• Photos du VLT/I
• Pour en savoir plus sur l'Extremely Large Telescope de l'ESO consulter notre site web dédié et le kit presse
• Journalistes: Inscrivez-vous pour recevoir nos communiqués sous embargo dans votre langue 
• Scientifiques: Vous avez une histoire ? Racontez-la ! 

Contacts

Felix Mang
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tél: +49 89 30000-3713
Courriel: fmang@mpe.mpg.de

Stefan Gillessen
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tél: +49 89 30000 3839
Mobile: +49 176 99 66 41 39
Courriel: ste@mpe.mpg.de

Juan Osorno
Laboratory for Instrumentation and Research in Astrophysics (LIRA), Observatoire de Paris, PSL University
Meudon, France
Courriel: Juan.Osorno@observatoiredeparis.psl.eu

Frank Eisenhauer
Director, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tél: +49 89 30000-3100
Courriel: eisenhau@mpe.mpg.de

Reinhard Genzel
Director, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tél: +49 89 30000 3281
Courriel: genzel@mpe.mpg.de

Xavier Haubois (for questions on VLTI)
European Southern Observatory
Paranal Observatory, Atacama Desert, Chile
Courriel: Xavier.Haubois@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tél: +49 89 3200 6670 (unavailable before 17 August)
Mobile: +49 151 241 664 00 (unavailable before 17 August)
Courriel: press@eso.org

Rodrigo Alvarez (contact presse pour la Belgique)
Réseau de diffusion scientifique de l'ESO et Planetarium, Royal Observatory of Belgium
Tél: +32-2-474 70 50
Courriel: eson-belgium@eso.org

Connect with ESO on social media