Au cœur de notre cité d'étoiles — la galaxie — se cache un trou noir supermassif, Sagittarius A*. Autour de lui, l'étoile S2 virevolte dans une danse effrénée. Mais ses mouvements trahissent plus que la seule attraction du trou : un partenaire invisible participe à la valse — la matière noire. Dès les années 1970, Vera Rubin a montré que sans elle, les galaxies s'éparpilleraient, mais sa répartition au plus près des trous noirs restait une énigme.

Les astronomes ont appliqué un modèle mathématique flexible, bâti sur les équations de Karl Schwarzschild, aux années d'observations de S2. Pas besoin de présupposer la forme du nuage invisible : le modèle l'a ajustée lui-même, en s'appuyant sur de légères perturbations dans la « danse » de l'étoile. Ainsi, pour la première fois, ils ont pu déterminer quelle quantité de matière noire pouvait s'accumuler aux abords du trou noir.

Le plus surprenant : ces fractions de pour cent de distorsion de la trajectoire, accumulées sur plusieurs orbites, ont suffi à « peser » l'invisible. Sans matière noire, S2 aurait depuis longtemps quitté la scène, et nous n'aurions jamais connu ce chorégraphe invisible. Comprendre une telle chorégraphie gravitationnelle subtile donne la clé pour saisir comment la matière noire dirige la croissance de toute la galaxie. En somme, la courbure de l'espace-temps — ce parquet sur lequel glissent les danseurs — a révélé le partenaire sombre.