Le télescope James Webb a braqué ses instruments sur le lointain système TGSSJ1530+1049, capturant l'instant précis où, alors que l'Univers n'était âgé que d'un milliard et demi d'années, une galaxie géante voyait le jour tandis qu'un trou noir supermassif croissait en son centre.
Au lieu d'une galaxie isolée, les chercheurs des universités de Leyde et d'Oxford ont découvert un groupe compact composé d'au moins six galaxies. Quatre d'entre elles s'avèrent déjà massives : elles abritent ensemble des centaines de milliards de masses solaires d'étoiles dans une région dont le diamètre n'excède pas quelques dizaines de milliers d'années-lumière. Une telle concentration fait de ce système l'un des amas de galaxies massives les plus denses jamais observés dans l'Univers primitif.
Si les précédentes observations radio suggéraient déjà la présence d'un trou noir actif, Webb a révélé un environnement bien plus complexe. Aayush Saxena, de l'Université d'Oxford, a souligné : « Nous n'avons pas trouvé une seule galaxie, mais un complexe entier d'au moins six éléments. » Roderik Overzier, de Leyde, a ajouté que ces structures, appelées protoclusters, sont les précurseurs des amas galactiques géants que nous connaissons aujourd'hui.
Au cœur de cet ensemble trône un jeune trou noir supermassif. Sa croissance semble intrinsèquement liée au processus de fusion galactique en cours. Krisztina Gabányi, de l'Université de Budapest, a expliqué que le réseau de radiotélescopes a fourni une image limpide : un rayonnement radio est émis lorsque la matière tombe vers le trou noir, une partie étant expulsée à une vitesse prodigieuse.
Huub Röttgering a mis en exergue le caractère exceptionnel de cette découverte : « Nous pouvons observer simultanément la formation d'une galaxie géante et la croissance du trou noir logé en son sein. » Les résultats de ces travaux, basés sur les données de James Webb, ont été publiés dans les revues The Open Journal of Astrophysics et Astronomy & Astrophysics.
Situé à plus de 12 milliards d'années-lumière, ce système offre un regard direct sur la manière dont s'assemblaient, dans l'Univers jeune, les ancêtres des plus grandes galaxies que nous observons de nos jours.
