Les étoiles les plus proches de Sgr A* constituent l’amas des étoiles S. Parmi elles, S2, de 16 ans de période orbitale, a frôlé le trou noir super-massif en mai 2018 à seulement 120 u.a. (péricentre le plus court connu). L’instrument GRAVITY du VLTI (Eisenhauer et al. 2011, Gravity collaboration et al. 2017) fournit des données astrométriques d’une précision sans précédent (objectif 10 μas) utilisées pour déterminer avec grande précision la trajectoire de S2.
Ces mesures, combinées à la spectroscopie, ont déjà permis de détecter le rougissement gravitationnel prévu par la relativité générale. La prochaine étape est la mesure de l’avancée au péricentre qui permettra un nouveau test et d’explorer la masse sombre à l’échelle de l’orbite ; suivra la mesure du spin de Sgr A*.
Les objectifs du projet sont (1) construire une métrique de Kerr perturbée par une composante de masse étendue, (2) confronter l’orbite de S2 à cette métrique et détecter l’avancée relativiste du péricentre de l’étoile, (3) contraindre la distribution de masse étendue dans le voisinage du trou noir, (4) préparer la mesure du spin de Sgr A*.

L’instrument Gravity installé au Chili pour équiper le VLT
Crédits MPE - GRAVITY team