Fossiles stellaires : le jumeau perdu ? ✛ ✎

Original: "Is S301 the Captured Companion of the Hypervelocity Star S5-HVS1?"
arXiv:2607.22517v1 · 2026-07-24 · arXiv non-exclusive · analyse indépendante · 1 min
Près du trou noir au centre de la Galaxie, on a peut-être trouvé l'étoile restante après l'éjection de son compagnon.

Le centre de notre Galaxie est un lieu extrême. On y trouve un trou noir supermassif de 4 millions de masses solaires. Si une étoile binaire s'approche trop près, les forces de marée déchirent la paire. Une étoile est capturée sur une orbite très allongée, l'autre est éjectée à grande vitesse. Ainsi naissent les étoiles hypervéloce, comme S5-HVS1, qui s'éloigne du centre à 1799 km/s.

Ce processus est appelé mécanisme de Hills. Il laisse deux traces fossiles : l'étoile éjectée et son ancien compagnon, resté en orbite autour du trou noir.

Aujourd'hui, des astronomes ont découvert l'étoile S301, qui correspond à la description de ce compagnon. Son orbite est une ellipse très allongée de 687 unités astronomiques. Pourquoi est-ce important ? D'après la loi de conservation de l'énergie, la taille de l'orbite dépend de la masse de l'étoile : environ 500 ua par masse solaire. S301 pèse environ 1,4 masse solaire — et le demi-grand axe calculé correspond parfaitement aux observations. Une telle coïncidence n'est pas due au hasard : l'inférence bayésienne (estimation de la probabilité de deux explications) montre que l'hypothèse de la parenté est 90 fois plus probable qu'une coïncidence. Il reste à comparer la composition chimique des étoiles pour conclure.

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.

a_b \approx 500\,\text{а.е.} \left(\frac{m_b}{M_\odot}\right)
demi-grand axe prédit en unités astronomiques
Scientifiques
Jacob BekensteinStephen HawkingBernhard RiemannJoseph WeberKarl SchwarzschildKip Thorne
Notions
mécanisme de Hills trou noir de masse stellaire centre galactique étoile à hélium galaxie hôte étoile hôte trou noir binaire m87 orbite stellaire compagnon de pulsar bulbe galactique galaxie spirale loi de Hubble