Une traînée de lumière pourrait ne pas être un trou noir fuyant sa galaxie après tout

Une trace de lumière d'étoile pensée pour indiquer la possibilité d'un trou noir supermassif en fuite pourrait être quelque chose de beaucoup plus banal : une galaxie spirale vue de son bord, selon une nouvelle étude.

En février, l'astronome Pieter van Dokkum de l'Université de Yale et ses collègues ont rapporté avoir repéré une ligne d'étoiles près d'une galaxie compacte dans les images du télescope spatial Hubble. L'analyse des chercheurs suggérait que trois galaxies s'étaient interactées et fusionnées, expulsant un trou noir supermassif de sa galaxie hôte (SN : 3/10/23). Le trou noir aurait ensuite traversé un nuage de gaz voisin, déclenchant la formation d'étoiles en une ligne qui pointe vers la galaxie d'origine et révèle l'échappée folle du trou noir.

Mais d'autres chercheurs ont été sceptiques quant à cette interprétation, certains suggérant que le scénario est trop complexe pour expliquer la caractéristique linéaire. Dans la nouvelle étude, "nous avons décidé d'explorer ce que nous pensions être l'explication la plus simple", explique l'astronome Ignacio Trujillo de l'Instituto de Astrofísica de Canarias à Tenerife, en Espagne.

Il a été inspiré par un graphique de données dans l'étude originale, qui comparait les vitesses des étoiles dans la fonctionnalité linéaire avec leurs positions, une comparaison connue sous le nom de courbe de vitesse. Pour lui, cela ressemblait à la courbe de rotation en hélice d'une galaxie spirale, où les étoiles dans le disque galactique se déplacent toutes à peu près à la même vitesse, peu importe si elles semblent se déplacer vers ou loin de la Terre (SN : 8/17/21). Cela, combiné à l'estimation de la masse de la caractéristique de van Dokkum et de ses collègues - d'environ 100 millions de soleils, ce qui était étonnamment grand pour une simple ligne d'étoiles - impliquait que l'objet est en fait une galaxie spirale vue sur son bord, selon Trujillo.

Il et ses collègues ont donc comparé les caractéristiques de la fonctionnalité linéaire à celles d'une galaxie spirale bien étudiée appelée IC 5249, que les astronomes savent être vue de son bord depuis la Terre. L'équipe a examiné les masses, les luminosités de surface et les mouvements généraux des étoiles des objets. Les propriétés de la galaxie et de la fonctionnalité linéaire correspondaient étroitement, rapportent les chercheurs dans l'étude, qui est en attente de publication dans Astronomy & Astrophysics et a également été soumise le 24 avril à arXiv.org.

Pour le moment, "les preuves ne sont concluantes ni dans un sens ni dans l'autre", déclare l'astrophysicien Christopher Conselice de l'Université de Manchester en Angleterre, qui étudie l'évolution des galaxies et n'a participé à aucune des deux études.

"Un trou noir expulsé d'une galaxie serait vraiment cool", dit Conselice. "Mais je pense que l'explication simple est que c'est soit une galaxie de bord, soit une sorte de filament ou débris de marée laissé par une interaction galactique précédente."

Van Dokkum préfère toujours le scénario du trou noir, en partie en raison d'une nouvelle image. Dans les images originales de Hubble, la caractéristique linéaire pointe simplement vers une galaxie compacte à sa gauche. Dans une nouvelle image ultraviolette, provenant du Très Grand Télescope au Chili, "vous commencez à voir que cette fonctionnalité est en fait connectée à la galaxie", ce qui renforce la théorie du trou noir en fuite, explique-t-il.

Trujillo et ses collègues suggèrent que la galaxie spirale de bord et la galaxie compacte sont des structures indépendantes mais des membres du même groupe de galaxies, coïncidentellement proches l'un de l'autre depuis notre point de vue.

La résolution du débat devra peut-être attendre au moins jusqu'à l'été prochain, date à laquelle de meilleures images de Hubble arriveront.