🔭 Cette cicatrice géante pourrait avoir été causée par un trou noir supermassif errant

Une étrange traînée cosmique découverte dans une galaxie intrigue les astronomes par ses dimensions exceptionnelles et son origine. Cette structure linéaire de gaz et de poussières, observée à 31 millions d'années-lumière de la Terre, pourrait révéler le passage d'un objet massif invisible à travers le disque galactique.

Dans la galaxie spirale NGC 3627, située dans la constellation du Lion, les chercheurs ont identifié une traînée gazeuse aux proportions impressionnantes. Mesurant environ 20 000 années-lumière de long pour seulement 650 années-lumière de large, cette structure s'étend sur près d'un cinquième du diamètre de notre Voie lactée, comme une cicatrice sur un visage galactique. Mengke Zhao, doctorant en astronomie à l'Université de Nanjing, souligne qu'il s'agit de la traînée la plus nette jamais observée, se distinguant clairement des deux bras spiraux de la galaxie hôte par sa forme allongée et sa faible luminosité.


Cette découverte fortuite est le fruit de l'analyse des données recueillies par le programme PHANGS (Physics at High Angular Resolution of Nearby Galaxies), qui utilise plusieurs télescopes de pointe comme le James Webb et le réseau ALMA au Chili. Les observations infrarouges de Webb ont révélé la présence de poussières dans la traînée, tandis que les mesures d'ALMA ont détecté d'importantes quantités de monoxyde de carbone. Ces caractéristiques spectrales permettent de retracer la composition et les propriétés physiques de cette structure gazeuse inhabituelle.

Selon un modèle théorique développé en 2021, cette traînée pourrait avoir été créée par le passage rapide d'un objet compact extrêmement massif à travers le disque galactique. Les calculs indiquent que cet objet, estimé à environ 10 millions de masses solaires, se déplaçait à la vitesse vertigineuse de 300 kilomètres par seconde. La turbulence importante observée dans la traînée corrobore cette hypothèse, suggérant une interaction violente avec le milieu interstellaire il y a environ 20 millions d'années.


Les astronomes envisagent deux scénarios principaux pour expliquer la nature de cet objet compact: il pourrait s'agir soit d'un trou noir supermassif errant, soit du noyau dense d'une galaxie naine. La détection directe reste cependant difficile en raison de l'éloignement de NGC 3627. Les chercheurs prévoient désormais d'étudier systématiquement les observations PHANGS pour identifier d'autres structures similaires, ce qui permettrait de mieux comprendre la fréquence et le comportement de ces objets massifs traversant les galaxies.

Les trous noirs errants dans l'Univers

Contrairement aux trous noirs supermassifs qui résident au centre des galaxies, les trous noirs errants se déplacent librement dans l'espace interstellaire. Ces objets se forment généralement lors de fusions galactiques ou d'éjections gravitationnelles violentes.

Leur détection représente un enjeu technique majeur car ils n'émettent pas de lumière directement. Les astronomes doivent recourir à des méthodes indirectes comme l'observation des effets de lentille gravitationnelle ou des perturbations qu'ils causent dans le gaz environnant.

Ces vagabonds cosmiques peuvent atteindre des masses considérables, parfois plusieurs millions de fois celle du Soleil. Leur vitesse de déplacement varie considérablement, certains pouvant atteindre plusieurs centaines de kilomètres par seconde sous l'effet d'interactions gravitationnelles.

L'étude de ces objets mobiles permet de mieux comprendre la dynamique des galaxies et les processus de formation des structures à grande échelle dans l'Univers.