Une équipe internationale d'astronomes dirigée par Hanna Übler, de l'Institut Max-Planck de physique extraterrestre, a découvert trois trous noirs supermassifs à accrétion active au sein d'une même galaxie.
La galaxie J0148-4214 se trouve à plus de 12,5 milliards d'années-lumière de la Terre. Sa lumière nous est parvenue en environ 12,5 milliards d'années, si bien que nous voyons cet objet tel qu'il était environ 1,2 milliards d'années après le Big Bang.
Les chercheurs ont mesuré un décalage vers le rouge de z = 5,02 et ont utilisé les données du télescope spatial James Webb. C'est la première preuve de trois trous noirs actifs dans une même galaxie au sein d'un Univers aussi lointain.
Deux trous noirs sont situés près du centre de la galaxie et ne sont séparés que par une distance projetée de 620 années-lumière. Le troisième se trouve dans une région périphérique, à environ 5500 années-lumière du centre.
Les masses des objets sont estimées à environ 80 millions, 600 milliers et 2 millions de masses solaires. La galaxie a une masse stellaire totale d'environ 1,3 milliards de masses solaires, et les trous noirs en constituent une part importante.
L'un des trous noirs les moins massifs accrète de la matière avec une intensité particulièrement élevée et pourrait dépasser la limite d'Eddington. Les deux trous noirs centraux pourraient, selon les estimations, fusionner d'ici quelques centaines de millions d'années.
Cette découverte apporte de nouvelles données sur la manière dont les trous noirs massifs ont grandi et interagi dans l'Univers primordial. Comment de tels systèmes complexes ont-ils bien pu se former si rapidement après le Big Bang ?
Les résultats sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics. Ils soulignent le rôle des fusions dans la croissance des trous noirs aux jeunes époques du cosmos.
