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sexercerS'exercer

calcotron

exerciceLe centre galactique

Difficulté :    Temps : 30 min

L'observation du mouvement de l'étoile S2 autour du centre galactique permet de dégager les propriétés orbitales suivantes.

Il s'agit d'une ellipse de demi-grand axe 0.119", parcourue en une période de 15.2 ans, avec une excentricité de 0.87.

Question 1)

Pourquoi l'approximation du système à 2 corps semble-t-elle convenable ?

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Question 2)

Le Soleil se situant à 8000 pc du centre galactique, estimer le demi-grand axe de l'orbite en UA

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Question 3)

En déduire la masse \mathcal{M} du centre galactique, en masse solaire.

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Question 4)

Estimer la valeur du péricentre r _{\mathrm{p}}, en UA

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Question 5)

L'orbite de S2 apparaissant rigoureusement elliptique, comme le prévoit la mécanique képlerienne, on peut supposer que la taille caractéristique du corps central permet l'application de la mécanique du point. En d'autres termes, ce centre de force s'inscrit dans un rayon bien moindre que le péricentre... et serait un trou noir. Estimer alors l'horizon de ce trou noir de masse \mathcal{M}.

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Question 6)

Estimer la vitesse de S2 au péricentre (le rayon de courbure \mathcal{R} _{\mathrm{p}} de la trajectoire au péricentre est égal au paramètre p de l'ellipse, soit r _{\mathrm{p}} (1+e)).

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