Actualité : “Extrêmement excitant” : le James-Webb découvre trois trous noirs supermassifs dans la même galaxie

Une équipe internationale (institut Max Planck) vient d'apporter la première preuve directe d'une galaxie possédant non pas un, ni deux, mais trois trous noirs supermassifs, en phase d'accrétion. C'est-à-dire que ces trous noirs absorbent activement de la matière, et c'est ce qui les a trahis.

J0148-4214 mériterait sans doute un nom plus personnel. Elle devient la première galaxie connue à abriter trois trous noirs dits supermassifs. Elle est située à 12,5 milliards d'années-lumière de la Terre (sans compter l'expansion de l'Univers). L'âge de l'Univers à cette époque est donc d'environ 1,2 milliard d'années.

“ C'est la première preuve de trois trous noirs actifs dans une seule galaxie dans l'univers lointain ”, précise Hannah Übler, chef de groupe de recherche et auteure principale de l'étude.

Les deux premiers trous noirs, de 80 millions et 0,6 million de masse solaire, sont espacés de “seulement” 620 années-lumière, mais le troisième, doté d'une masse de 2 millions de soleils, est éloigné de 5500 années-lumière du duo.

Pour les débusquer, les chercheurs ont observé des régions où la matière se déplace à grande vitesse : “Les trous noirs sont révélés par une large émission d'hydrogène alpha”, écrivent-ils. Leurs mesures étaient donc le signe d'un noyau galactique dont la grande activité est le signe d'un festin de trous noirs.

Cette découverte, qui est une grande première pour le télescope James-Webb, éclaire le passé mais aussi le futur de cette galaxie. Probablement que le troisième trou noir, qui est éloigné des deux autres, provient d'une fusion galactique. Les deux qui ne sont séparés que de quelques centaines d'années-lumière vont se rencontrer assez rapidement (un temps de quelques centaines de millions d'années), tandis que l'autre mettra plus de temps.

“ Ces résultats sont extrêmement excitants ", s'enthousiasme Roberto Maiolino, professeur à l'université de Cambridge et co-auteur de l'étude. " Ils suggèrent que la fusion de trous noirs peut être une voie supplémentaire et rapide pour leur croissance rapide dans l'univers précoce .” Pour l'équipe, ce travail montre que les conditions dans l'univers jeune étaient propices à la fusion des trous noirs supermassifs, et donc à la croissance rapide de ces derniers.

Non seulement nous savons détecter et analyser des galaxies présentes aux premiers âges de l'Univers, mais nous sommes également capables d'en observer des mécanismes internes, comme les mouvements d'accrétion autour des trous noirs. Nous vivons sans doute une espèce d'âge d'or de l'astrophysique grâce à des instruments qui n'ont jamais été aussi précis et efficaces.

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