1 799 kilomètres par seconde — c'est la vitesse à laquelle l'étoile S5-HVS1 quitte définitivement la galaxie. Il y a 4,8 millions d'années, elle a été éjectée du centre de la Voie lactée lors d'un passage très proche du trou noir supermassif Sgr A*. Un tel événement laisse deux empreintes fossiles : l'étoile hypervéloce fugitive et sa compagne, capturée sur une orbite allongée.
La seconde empreinte a peut-être été retrouvée. L'étoile S301 orbite autour du même trou noir sur une trajectoire d'excentricité 0,983 — un cigare géant de 687 unités astronomiques de long. Au périastre, elle s'approche à 11,5 ua, plus près que toutes les étoiles S connues. Cette distance est comparable à l'orbite de Saturne.
L'orbite de S301 n'est pas fortuite. La loi de conservation de l'énergie et la loi de la gravitation universelle relient le demi-grand axe de l'étoile capturée à sa masse : environ 500 ua par masse solaire. La masse de S301 étant estimée entre 1,1 et 1,5 masses solaires d'après les modèles d'évolution stellaire, le demi-grand axe calculé tombe exactement à 687 ua. Une coïncidence parfaite.
L'inférence bayésienne aboutit à la même conclusion. La probabilité que l'orbite de S301 corresponde par hasard aux prédictions est 90 fois plus faible que l'hypothèse d'une parenté avec S5-HVS1. Les simulations numériques montrent qu'en 4,8 millions d'années, l'excentricité n'a presque pas changé, car la diffusion du moment cinétique au centre de la Galaxie est un processus lent.
Deux empreintes fossiles du même événement doivent porter la même signature chimique. S5-HVS1 et S301 sont nées du même nuage, donc leur composition doit être identique. La spectroscopie à haute résolution du futur Très Grand Télescope comparera les éléments — et alors la paire sera soit confirmée, soit à jamais séparée.
Le périastre de S301 — 11.5 unités astronomiques — est comparable à la distance du Soleil à Saturne. À une telle distance, un trou noir d'environ 20 fois la taille de notre astre occuperait dans le ciel un disque visible à l'œil nu, si l'on pouvait distinguer l'horizon des événements à travers le flux d'accrétion.