La galaxie NGC 3627, beauté spirale de la constellation du Lion, recèle une trace qui ne correspond à aucun scénario standard. Une étroite bande de gaz froid, une traînée moléculaire, s'étend sur plus de 8 kiloparsecs (milliers de parsecs, chacun valant environ 3260 années-lumière) pour une largeur d'environ 200 parsecs. C'est comme un fil de la longueur d'un terrain de football et de l'épaisseur d'un crayon. De telles structures n'avaient été observées auparavant que dans la Voie lactée, et leur taille ne dépassait pas quelques parsecs. Ici, c'est une véritable traînée de condensation galactique, laissée par quelque chose de massif qui a traversé le disque.

Le gaz à l'intérieur de la traînée se déplace de manière chaotique, avec des vitesses d'environ 10 km/s, ce qui correspond à une turbulence supersonique, car la vitesse locale du son dans le milieu neutre chaud n'est que de 7,5 km/s. En revanche, la vitesse le long de la traînée varie doucement : seulement 10 km/s par kiloparsec, alors que dans le bras spiral voisin, elle est de 30 km/s par kiloparsec. Un tel profil est caractéristique d'une focalisation gravitationnelle : l'objet en vol a rassemblé le gaz en une bande étroite par sa gravité, comme un doigt passé sur une vitre embuée rassemble les gouttelettes en une ligne.

Pour laisser une telle traînée, l'objet doit être très massif. Les calculs basés sur la théorie de la traînée gravitationnelle donnent une masse de l'ordre de 10 millions de masses solaires. Il pourrait s'agir d'un trou noir massif ou du noyau d'une galaxie naine. Le temps de traversée n'est que d'environ 20 millions d'années, un instant à l'échelle galactique. Cela signifie que l'événement est très récent et que la traînée n'a pas encore eu le temps de se dissiper.

On ne savait pas auparavant si de telles traînées moléculaires kiloparsec existaient dans les galaxies externes et si elles pouvaient signaler le passage d'objets sombres massifs. Désormais, c'est clair : elles existent. Et cela ouvre une nouvelle voie pour rechercher des populations cachées de trous noirs et de galaxies naines difficiles à détecter directement. Au lieu de chercher l'objet lui-même, on peut chercher sa trace, comme dans un roman policier où le criminel est trahi par ses empreintes sur les lieux.

Les futurs relevés, comme le Rubin LSST, pourront rechercher des composantes stellaires le long de l'axe de la traînée, et des observations ALMA à plus haute résolution pourraient révéler des signatures cinématiques de l'objet perturbateur. Il est possible que des traînées similaires soient trouvées dans d'autres galaxies, ce qui nous permettrait d'estimer la fréquence à laquelle des objets massifs traversent les disques galactiques. La traînée de condensation galactique dans NGC 3627 est la première, mais probablement pas la dernière.