Un trou noir est généralement décrit comme un objet entouré d'une frontière appelée horizon. Une fois cette limite franchie, ni matière ni lumière ne peuvent revenir vers l'extérieur. Certaines théories proposent pourtant des objets extrêmement compacts qui ressembleraient à des trous noirs, mais sans véritable horizon.
La différence peut laisser une trace observable. De la matière tombe continuellement vers les objets massifs situés au centre de nombreuses galaxies actives. Si l'objet central possède une surface, cette matière doit finir par la heurter. L'énergie du choc chaufferait alors fortement cette surface et produirait un rayonnement thermique reconnaissable.
Ce que donnerait visuellement la traversée de l'horizon d'un trou noir.
Illustration NASA
Avec un horizon, le scénario change. La matière qui le traverse disparaît de notre vue sans frapper une surface solide. Les chercheurs ont donc recherché précisément la signature lumineuse que produirait une surface chauffée par un impact de matière.
L'équipe s'est appuyée sur BASS DR2, un relevé de noyaux actifs de galaxies proches observés notamment dans les rayons X. Cet ensemble fournit des mesures spectrales détaillées. Les auteurs ont sélectionné les objets permettant de comparer leurs émissions observées avec celles attendues en présence d'une surface.
Résultat : aucun objet étudié ne présente la signature thermique recherchée. Pour une part importante de l'échantillon, les observations permettent déjà d'écarter une surface rayonnante telle que celle prévue par de nombreux modèles sans horizon. Pour les autres, les données actuelles ne sont simplement pas encore assez précises.
Ce test a un intérêt particulier car il dépend relativement peu de la nature exacte de l'objet alternatif. Dès qu'une surface reçoit durablement de la matière, elle devrait chauffer et rayonner. L'absence de cette lumière réduit donc l'espace disponible pour plusieurs familles de modèles proposés à la place des trous noirs classiques.