Un sprinteur court en cercle autour d'un phare, et le vent du phare le déporte légèrement à chaque tour. C'est ainsi pour l'étoile S301 au centre de notre Galaxie : elle file autour d'un trou noir, et son orbite pivote lentement. Cela se produit parce que le trou noir courbe l'espace autour de lui, comme une boule lourde creuse un tissu tendu. L'étoile ressent cette courbure, et sa trajectoire change.
Les scientifiques veulent mesurer cette rotation. Pour cela, ils suivront l'étoile avec le télescope GRAVITY+, qui voit sa position avec une grande précision. Les observations commenceront en 2028 et dureront 13 ans. Le moment le plus difficile surviendra en 2031, lorsque l'étoile s'approchera au plus près du trou noir, mais le Soleil la masquera pendant 153 jours. Cependant, les calculs montrent que même avec cette perturbation, la rotation de l'orbite sera visible 31 fois plus fortement que les erreurs aléatoires de mesure.
Ces travaux aideront à vérifier comment la gravité agit près d'un trou noir. Si la rotation de l'orbite correspond à ce que prédit la théorie, nous aurons une confirmation supplémentaire que l'espace et le temps se courbent réellement. Et si ce n'est pas le cas, cela signifie qu'une nouvelle physique nous attend.
S301 se déplace à 25 600 km/s à son péricentre, soit plus de 14 fois plus vite que la sonde spatiale la plus rapide jamais lancée par l'homme. Si une telle étoile devait aller de la Terre à la Lune, elle parcourrait cette distance en 15 secondes.
Dans le roman « La Lumière des étoiles lointaines » de Greg Egan, une civilisation vit sur une planète orbitant autour d'un trou noir supermassif, où la précession orbitale influence le climat. Ici, c'est la même physique, mais observée depuis une distance sûre.