Une équipe internationale d'astronomes, dirigée par des scientifiques de l'Institut Max-Planck de physique extraterrestre en Allemagne et de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni, a découvert trois trous noirs supermassifs en train d'accréter activement la matière environnante dans la galaxie J0148-4214, grâce aux données fournies par le télescope spatial James-Webb. C'est la première fois que des scientifiques observent trois trous noirs actifs dans une seule galaxie. L'article correspondant a été publié dans le dernier numéro de la revue Astronomy & Astrophysics.
Lors de l'observation d'objets très lointains, les astronomes constatent que leur spectre se déplace vers l'extrémité rouge, un phénomène appelé « décalage vers le rouge ». L'astronome Edwin Hubble a révélé la relation entre le décalage vers le rouge et la distance en observant des objets lointains : plus le décalage est important, plus l'objet est éloigné de nous. Grâce au décalage vers le rouge, les scientifiques ont mesuré que la galaxie J0148-4214 se trouve à plus de 12,5 milliards d'années-lumière de la Terre.
L'équipe a confirmé l'existence de ces trous noirs grâce à l'identification d'empreintes spectrales, c'est-à-dire les caractéristiques du mouvement à grande vitesse des atomes d'hydrogène dans le champ gravitationnel des trous noirs. Deux de ces trous noirs ont des masses respectives de 80 millions et 600 000 fois celle du Soleil ; ils sont situés au centre de la galaxie, à seulement 620 années-lumière l'un de l'autre. Le troisième trou noir, dont la masse est d'environ 2 millions de fois celle du Soleil, se trouve à la périphérie de la galaxie, à environ 5 500 années-lumière du centre.
L'équipe indique que les données fournies par le télescope spatial James-Webb leur ont non seulement permis d'identifier ces trois trous noirs, mais aussi d'estimer leur masse, leur taux d'accrétion ainsi que la masse stellaire de la galaxie. L'étude montre que la masse stellaire totale de cette galaxie est d'environ 1,3 milliard de fois celle du Soleil, les trous noirs y représentant une proportion considérable.
La paire de trous noirs située au centre de la galaxie devrait fusionner au cours des prochaines centaines de millions d'années. Le troisième trou noir, situé en bordure de la galaxie, pourrait être un vestige d'une fusion antérieure de trous noirs.