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Découverte inédite de trois trous noirs supermassifs au sein d'une même galaxie

par la Société Max-Planck

Édité par Swati Mestri, révisé par Robert Egan

Notes de la rédaction

L'essentiel

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Carte de la galaxie lointaine J0148-4214 en hydrogène ionisé (Hα). Les emplacements des trois trous noirs massifs sont indiqués par des cercles noirs (sans respect de l'échelle). Les trous noirs le plus massif et le moins massif se trouvent au centre de la galaxie ; un troisième trou noir est situé en périphérie. Crédit : Hannah Übler

Une équipe internationale d'astronomes, dirigée par l'Institut Max-Planck de physique extraterrestre (MPE), a identifié trois trous noirs supermassifs en phase d'accrétion active dans la galaxie J0148-4214. De la matière chute vers ces trous noirs depuis les disques d'accrétion qui les entourent.

La galaxie se trouve à plus de 12,5 milliards d'années-lumière de la Terre. À cette distance, l'expansion de l'espace lui-même devient perceptible. La galaxie semble donc s'éloigner de nous, ce qui décale sa lumière vers des longueurs d'onde plus grandes, produisant un phénomène appelé « décalage vers le rouge » (ou *redshift*) de z = 5,02.

Grâce à ce décalage vers le rouge, les chercheurs ont calculé l'immense distance séparant la galaxie de la Terre. Elle est si éloignée que sa lumière a voyagé pendant 12,5 milliards d'années. Nous observons donc la galaxie telle qu'elle apparaissait environ 1,2 milliard d'années seulement après le Big Bang.

« Il s'agit de la première preuve de l'existence de trois trous noirs actifs au sein d'une même galaxie dans l'Univers lointain », déclare Hannah Übler, cheffe de groupe de recherche au MPE et auteure principale de l'étude.

Ces travaux sont publiés dans la revue *Astronomy & Astrophysics*.

Deux de ces trous noirs sont situés au centre galactique et ne sont séparés que de 620 années-lumière (en projection). Un troisième trou noir se trouve dans la région périphérique de la galaxie, à environ 5 500 années-lumière du centre. « Cela suggère que les processus à l'œuvre dans l'Univers primordial favorisaient le rapprochement de trous noirs massifs, préparant ainsi le terrain pour les fusions de trous noirs massifs que nous espérons détecter grâce aux futurs observatoires d'ondes gravitationnelles », explique Hannah Übler. Les théories sur l'évolution des galaxies — fondées sur des observations — suggèrent qu'au début de l'histoire de l'Univers, les galaxies se sont beaucoup rapprochées avant de fusionner. Ce processus a entraîné la fusion des trous noirs situés en leur centre, donnant naissance à des trous noirs encore plus massifs au cœur des galaxies ainsi réunies.

L'émission d'hydrogène comme traceur

Les chercheurs ont identifié ces trous noirs grâce à leurs empreintes spectrales : les signatures d'atomes d'hydrogène se déplaçant à grande vitesse dans le champ gravitationnel des trous noirs. Dans la région centrale, le spectre présente une structure complexe qui s'explique le mieux par la présence de deux trous noirs très proches l'un de l'autre.

Pour distinguer les deux sources centrales, l'équipe a eu recours à la spectro-astrométrie, une technique permettant de mesurer avec précision les décalages spatiaux des raies d'émission au sein de la galaxie. Cela a permis de déterminer la position des trous noirs, alors même qu'il est impossible de les distinguer spatialement comme des sources ponctuelles séparées. Un troisième trou noir a été détecté dans la région périphérique.

Masses et croissance

L'analyse révèle des masses de trous noirs d'environ 80 millions, 0,6 million et 2 millions de masses solaires. Le trou noir le plus massif accrète de la matière à un rythme inférieur à celui du trou noir voisin (de 0,6 million de masses solaires) ; ce dernier se nourrit activement, dépassant même le taux d'accrétion maximal prédit par les théories fondamentales de la croissance des trous noirs (la limite d'Eddington).

« Les données du JWST nous ont permis non seulement d'identifier les trois trous noirs, mais aussi d'estimer leurs masses, leurs taux d'accrétion ainsi que la masse stellaire de la galaxie », explique le Dr Giovanni Mazzolari, co-auteur de l'étude et chercheur au MPE. « Nous avons calculé une masse stellaire totale d'environ 1,3 milliard de masses solaires, dont les trous noirs représentent une fraction significative. »

La paire de trous noirs centraux devrait fusionner d'ici quelques centaines de millions d'années. « Ces résultats sont extrêmement passionnants », ajoute Roberto Maiolino, professeur à l'Université de Cambridge et co-auteur de l'étude. « Ils suggèrent que la fusion de trous noirs pourrait constituer une voie supplémentaire et rapide pour leur croissance dans l'Univers primordial. »

Le troisième trou noir, situé hors du noyau, pourrait être le vestige d'une fusion antérieure, avoir été éjecté du centre par un recul gravitationnel, ou être en train de migrer vers l'intérieur. Implications pour la recherche

Ces observations démontrent que la spectroscopie à champ intégral constitue un outil important pour identifier plusieurs trous noirs actifs au sein de galaxies lointaines. Sans les informations spatialement résolues fournies par le mode IFS de NIRSpec, un seul des trois trous noirs aurait probablement été détecté.

Détails de la publication

Hannah Übler et al., BlackTHUNDER: Evidence of three massive black holes in a z ∼ 5 galaxy, Astronomy & Astrophysics (2026). DOI : 10.1051/0004-6361/202557419

Informations sur la revue : Astronomy & Astrophysics

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RESUME

Pour la première fois, trois trous noirs supermassifs ont été découverts au sein d'une même galaxie.

La galaxie J0148-4214, située à un décalage vers le rouge (redshift) de z = 5,02, abrite trois trous noirs supermassifs en phase d'accrétion active, observés 1,2 milliard d'années après le Big Bang. Leurs masses sont respectivement d'environ 80, 0,6 et 2 millions de masses solaires ; deux des objets centraux sont séparés de 620 années-lumière, tandis que le troisième se trouve à environ 5 500 années-lumière du centre.

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COMMENTAIRES

Trois trous noirs  supermassifs au sein de la meme galaxie pourrait  reveler que cette galaxie a un historique tumultueux  et résulte de  fusions de galaxies plus petite  ....Ou peut etre  du autre type de caramolage dont nous ne connaissons pas les secrets  !La galaxie J0148-4214,  ne porte pas   son histoire  ou son livret de famille sur elle

 ;combien de mariages ou de divorces a t  elle subi ????

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TRADUCTION SUITE

Bes signalements de lésions hépatiques aux centres antipoison ont augmenté de près de 400 % depuis 2000, l'acétaminophène étant l'une des principales causes en cause

Les centres antipoison américains ont enregistré 220 160 cas de lésions hépatiques liées à des substances exogènes (xénobiotiques) entre 2000 et 2024 ; le taux de signalement ajusté à la population est passé de 10,9 à 52,9 cas par million d'habitants. Plus de 80 % des cas ont nécessité une hospitalisation, l'acétaminophène étant la cause prédominante. Les expositions à des produits combinés ont diminué suite à l'instauration de limites de dosage, tandis que les expositions à l'acétaminophène seul ont augmenté.

Une nouvelle mesure du CERN remet en question les modèles conventionnels du comportement des gluons au sein des noyaux atomiques

Des mesures multidimensionnelles de la production photonucléaire incohérente de mésons J/ψ, dans une gamme d'énergie de 20 à 633 GeV, permettent d'étudier les fluctuations locales des gluons nucléaires aux échelles de 0,2 à 0,6 femtomètre. La production réduite observée aux plus petites échelles (avec une significativité d'environ 3σ) n'est pas entièrement expliquée par le phénomène conventionnel d'« ombrage nucléaire » et concorde avec l'hypothèse de la saturation des gluons.

Une étude révèle que la stimulation cérébrale profonde renforce les signaux liés à la récompense après une seule séance de 20 minutes

Une séance de 20 minutes de stimulation par interférence temporelle, associée à une respiration en pleine conscience, a augmenté les signaux EEG de « positivité liée à la récompense » et réduit l'anxiété ; les modifications liées à la récompense sont restées décelables pendant environ une semaine. Cette approche non invasive cible les circuits du striatum ventral, mais elle reste au stade expérimental et nécessite des études de réplication ainsi qu'une évaluation clinique.

Les données des avions « Hurricane Hunter » révèlent des signes précoces de renforcement des cyclones tropicaux

Les cyclones tropicaux qui s'alignent verticalement environ un jour avant leur intensification présentent une circulation de basse couche plus resserrée, une inclinaison favorable par rapport au cisaillement du vent, des mouvements ascendants et des précipitations plus intenses près du centre de basse couche, ainsi qu'un environnement chaud, humide et caractérisé par des vents faibles. L'analyse de 1 510 observations radar aériennes confirme l'intérêt d'utiliser ces caractéristiques pour anticiper l'alignement et le renforcement du cyclone.

Le sommeil pourrait aider à identifier plus tôt les personnes à risque de développer la maladie d'Alzheimer

Chez des adultes en bonne santé âgés de 50 à 69 ans, un risque polygénique plus élevé de maladie d'Alzheimer a été associé à une fréquence accrue de micro-éveils nocturnes ; aucune association de ce type n'a été observée chez les adultes âgés de 18 à 31 ans. La fragmentation du sommeil pourrait constituer un marqueur précoce de vulnérabilité, mais elle ne permet pas de prédire la survenue de la maladie d'Alzheimer chez un individu donné et nécessite une confirmation. 

Découverte inédite de trois trous noirs supermassifs au sein d'une même galaxie

La galaxie J0148-4214 (située à un décalage vers le rouge *z* = 5,02) abrite trois trous noirs supermassifs en phase d'accrétion active, observés 1,2 milliard d'années après le Big Bang. Leurs masses sont estimées à environ 80, 0,6 et 2 millions de masses solaires ; deux objets centraux sont séparés de 620 années-lumière, tandis que le troisième se trouve à environ 5 500 années-lumière du centre.

DESI publie la plus vaste carte 2D de l'Univers

Le projet DESI Legacy Imaging Surveys a publié une carte du ciel en 2D de 5 600 milliards de pixels, recensant près de 4 milliards d'objets sur environ 75 % de la voûte céleste. Fruit de la combinaison de 263 407 clichés et de données infrarouges, cette carte facilite la sélection des cibles pour DESI, l'étude des galaxies, de la matière noire et de l'énergie noire, ainsi que les futurs relevés astronomiques.

Obstacles à CRISPR : des scientifiques identifient des gènes freinant le succès de la thérapie génique

Un criblage à l'échelle du génome portant sur 19 144 gènes a permis d'en identifier 26 dont l'inactivation augmentait l'efficacité de l'édition génomique par CRISPR-Cas9. La déplétion de *GJB2* ou de *BET1L* a multiplié par plus de six l'efficacité de l'édition de bases dans des cellules humaines modèles, et par plus de 3,5 dans des cellules rétiniennes dérivées de patients atteints d'amaurose congénitale de Leber.

Quelques minutes de sprint pourraient avoir plus d'impact que 90 minutes de course à pied modérée

Six sprints de 30 secondes à intensité maximale ont rapidement modifié près d'un quart des protéines sanguines mesurées et plus de 200 métabolites, surpassant largement les changements observés après 90 minutes de cyclisme modéré. Le sang prélevé après les sprints a induit d'importantes modifications de l'expression génique dans des cellules adipeuses humaines. Les protéines sensibles aux sprints étaient associées à un risque moindre de maladies cardiométaboliques, bien que ces associations n'établissent pas de lien de causalité.

Comment des cartes SIM malveillantes peuvent pirater smartphones, bornes de recharge pour VE et objets connectés

Des cartes SIM malveillantes ou compromises peuvent exploiter les fonctionnalités « SIM proactive » pour envoyer des commandes AT au modem, permettant ainsi le vol de données, le passage d'appels, la dégradation du réseau, l'arrêt de l'appareil ou l'exécution de code. Des tests effectués sur 26 smartphones et modules IoT ont révélé des vulnérabilités au niveau des interfaces AT des cartes SIM, y compris dans des bornes de recharge pour véhicules électriques et des systèmes industriels. Les mises à jour des fournisseurs et les configurations durcies remédient à certaines failles.

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Cher Olivier Hartmanshenn,

Voici votre newsletter Science X personnalisée pour la 33e semaine :

Un professeur devient son propre sujet d'étude sur la longévité ; son âge biologique s'avère inférieur de 15 ans

Un protocole de suivi individuel combinant jeûne, exercice, régime alimentaire et dispositifs connectés a permis de réduire le temps de bascule métabolique (de plus de 24 heures à 16,5 heures) et la fréquence cardiaque au repos (de 65 à 46 battements par minute), tout en augmentant la durée du sommeil. Un modèle d'IA a estimé son âge biologique à environ 32 ans, contre 47 ans pour son âge chronologique ; ces résultats ne sont pas généralisables au-delà de ce participant.

Arrêt des statines chez les adultes de 75 ans et plus : un essai révèle une survie à trois ans similaire

Chez les adultes de 75 ans et plus sans antécédents de maladie cardiovasculaire, l'arrêt des statines n'a pas modifié de manière significative la mortalité à 3 ans, la survenue d'événements cardiovasculaires majeurs ou la qualité de vie par rapport à la poursuite du traitement. L'arrêt a entraîné une augmentation d'environ 50 % du taux de cholestérol LDL. Les effets cardiovasculaires à plus long terme restent incertains.

Pronostic du cancer de la prostate lié à un taux d'antigène prostatique spécifique (PSA) inférieur à un certain seuil

Parmi 4 890 patients atteints d'un cancer de la prostate métastatique hormonosensible, l'obtention d'un taux de PSA inférieur à 0,2 ng/mL dans les 9 mois suivant le début du traitement a été associée à une réduction de 54 % de la mortalité sur une période d'environ deux ans. Une baisse du PSA d'au moins 90 %, sans toutefois atteindre ce seuil, n'a pas été associée à une amélioration de la survie.

Une nouvelle cible intestinale pour réduire le risque de maladie d'Alzheimer

L'imidazole propionate, un métabolite issu du microbiote intestinal, atteint le cerveau chez la souris et favorise l'accumulation de protéines amyloïdes-β et tau. Chez près de 1 200 participants, des taux sanguins élevés de ce composé ont été associés à des biomarqueurs de la démence et à un déclin cognitif plus rapide ; une variante génétique liée à des taux élevés d'imidazole propionate pourrait en entraver l'élimination.

Un modèle mathématique explique comment les oiseaux créent un chœur matinal synchronisé

Un modèle basé sur un effet de seuil prédit que l'augmentation de la luminosité et les chants locaux déclenchent conjointement des chœurs matinaux rapides et synchronisés. Les variations individuelles des seuils de chant, combinées à une amplification sociale, peuvent générer un démarrage du chant se propageant comme une vague à travers la population, sans nécessiter de coordination au niveau du groupe.

Un système d'hydrogel injectable prolonge la rétention articulaire dans le traitement de l'arthrose

Un hydrogel injectable thermosensible forme, au sein de l'articulation, un dépôt semi-solide lubrifiant qui prolonge la libération locale de principes actifs hydrophobes pendant plusieurs semaines. Ce système de nanovecteurs polymères permet une charge médicamenteuse élevée et a été validé à l'aide d'un activateur de SIRT6. Il pourrait combiner une libération prolongée du médicament et une viscosupplémentation, tout en limitant l'exposition systémique.

De nouvelles découvertes remettent en question une hypothèse centenaire concernant une bactérie pulmonaire courante

*Prevotella melaninogenica*, auparavant considérée comme une bactérie anaérobie stricte, a proliféré en présence de 5 à 8 % d'oxygène et a survécu brièvement à une concentration de 21 %. Elle consomme de l'oxygène et déclenche des réponses spécifiques au stress oxydatif et aux dommages de l'ADN, favorisant ainsi sa persistance dans les voies respiratoires.

Envie d'un mariage plus heureux ? Une étude suggère une habitude simple

Au sein d'un groupe de près de 1 700 jeunes couples mariés, la pratique d'une activité physique en commun a été associée à une meilleure communication, à une résolution plus apaisée des conflits et à un stress conjugal moindre par rapport à l'absence d'exercice partagé. Ces associations étaient plus marquées pour l'exercice en duo que pour l'exercice individuel, la marche étant l'activité la plus souvent citée. Les effets observés, bien que modestes, étaient constants, sans toutefois établir de lien de causalité.

Les porteurs d'une variante génétique rare présentent naturellement un taux de graisse corporelle plus faible, un foie plus sain et une meilleure glycémie

L'analyse des données d'exome de 1 032 116 participants a permis d'identifier 59 gènes associés au rapport triglycérides/HDL, un marqueur lié à l'adiposité, à la résistance à l'insuline, à la graisse hépatique et à la pression artérielle. Des variantes rares de perte de fonction du gène *FNIP1* (présentes chez environ une personne sur 7 000) ont été associées à une adiposité, une graisse hépatique, des lipides sanguins et une glycémie plus faibles, ainsi qu'à un risque réduit de maladies cardiométaboliques.

Une hormone coupe-faim pourrait protéger le foie de l'inflammation via une voie de signalisation récemment découverte

Dans des modèles murins de MASH (stéatohépatite associée à un dysfonctionnement métabolique), la GDF15 a réduit l'inflammation et la fibrose hépatiques, indépendamment de la prise alimentaire, du poids corporel ou de la graisse hépatique. Elle a activé une voie neuronale reliant le cerveau au foie, augmentant la libération de glucocorticoïdes et orientant les cellules immunitaires hépatiques vers des états moins inflammatoires.

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Dear olivier hartmanshenn,

Here is your customized Science X Newsletter for week 33: Professor becomes his own test subject in longevity study; biological age found to be 15 years younger An ongoing single-participant monitoring regimen combining fasting, exercise, diet and wearables reduced metabolic-switching time from >24 to 16.5 hours, resting heart rate from 65 to 46 bpm, and increased sleep duration. An AI model estimated biological age at ~32 versus chronological age 47; findings are not generalizable beyond this participant.   Adults 75 and older who stopped statins had similar three-year survival, trial finds In adults ≥75 years without prior cardiovascular disease, stopping statins did not significantly alter 3-year mortality, major cardiovascular events, or quality of life versus continuation. Discontinuation increased LDL cholesterol by ~50%. Longer-term cardiovascular effects remain uncertain.   Prostate cancer prognosis linked to prostate-specific antigen levels below threshold Among 4,890 patients with metastatic hormone-sensitive prostate cancer, achieving PSA <0.2 ng/mL within 9 months of treatment was associated with 54% lower mortality over ~2 years. A ≥90% PSA decline without reaching this threshold was not associated with improved survival.   A new target in the gut for reducing Alzheimer's risk Imidazole propionate, a gut microbiota-derived metabolite, reached the brain in mice and increased amyloid-β and tau accumulation. Higher blood levels in nearly 1,200 participants were associated with dementia biomarkers and faster cognitive decline; a genetic variant linked to elevated ImP may impair its clearance.   Mathematical model shows how birds create a synchronized dawn chorus A threshold-based model predicts that rising light and local birdsong jointly trigger rapid, synchronized dawn choruses. Individual variation in singing thresholds, combined with social amplification, can generate wave-like population-wide onset without requiring group-level coordination.   Injectable hydrogel system prolongs joint retention in osteoarthritis An injectable thermoresponsive hydrogel forms a lubricious semisolid joint depot that prolongs local release of hydrophobic therapeutics for weeks. The polymer–nanocarrier system supports high drug loading and was validated with a SIRT6 activator. It may combine sustained drug delivery with viscosupplementation while limiting systemic exposure.   New findings overturn 100-year-old assumption about common bacteria in the lungs Prevotella melaninogenica, previously considered an obligate anaerobe, grew at 5–8% oxygen and briefly survived 21% oxygen. It consumes oxygen and activates distinct responses to oxidative stress and DNA damage, supporting persistence in the respiratory tract.   Want a happier marriage? Study suggests one simple habit Among nearly 1,700 young married couples, shared physical activity was associated with better communication, more peaceful conflict resolution, and lower marital stress than no shared exercise. Associations were stronger for joint than individual exercise, with walking most commonly reported. Effects were small but consistent and do not establish causation.   People carrying a rare gene variant have naturally low body fat, healthier livers and better blood sugar levels Exome data from 1,032,116 participants identified 59 genes associated with triglyceride:HDL ratio, a marker linked to adiposity, insulin resistance, liver fat and blood pressure. Rare loss-of-function FNIP1 variants (~1 in 7,000 people) were associated with lower adiposity, liver fat, blood lipids and glucose, and lower cardiometabolic disease odds.   Appetite-suppressing hormone may protect liver from inflammation through newly discovered signaling pathway In mouse models of MASH, GDF15 reduced liver inflammation and fibrosis independently of food intake, body weight, or liver fat. It activated a brain-to-liver neural pathway that increased glucocorticoid release and shifted hepatic immune cells toward less inflammatory states.   Poison center reports of liver injuries rise nearly 400% since 2000, with acetaminophen as a top driver U.S. poison centers recorded 220,160 xenobiotic-associated liver injuries from 2000–2024; population-adjusted reports rose from 10.9 to 52.9 per million. Over 80% required inpatient care, with acetaminophen the leading cause. Combination-product exposures declined after dose limits, whereas acetaminophen-alone exposures increased.   New CERN measurement challenges conventional models of how gluons behave inside atomic nuclei Multidimensional measurements of incoherent J/ψ photonuclear production across 20–633 GeV probe local nuclear gluon fluctuations at 0.2–0.6 fm scales. Suppressed production at the smallest scales, with ~3σ significance, is not fully described by conventional nuclear shadowing and is consistent with gluon saturation.   Deep brain stimulation strengthens reward signals after one 20-minute session, study finds A 20-minute session of temporal interference stimulation paired with mindful breathing increased EEG reward-positivity signals and reduced anxiety, with reward-related changes detectable for about one week. This noninvasive approach targets ventral striatal circuits but remains investigational and requires replication and clinical evaluation.   Hurricane Hunter data reveal early signs of strengthening tropical cyclones Tropical cyclones that become vertically aligned about a day before intensification show tighter low-level circulation, favorably oriented tilt relative to wind shear, stronger ascent and rainfall near the low-level center, and warm, moist, weak-wind environments. Analysis of 1,510 aircraft radar observations supports using these features to anticipate alignment and strengthening.   Sleep could help identify people at risk of developing Alzheimer's disease at an earlier stage Among healthy adults aged 50–69, greater Alzheimer’s polygenic risk was associated with more nocturnal micro-awakenings; no association was observed in adults aged 18–31. Sleep fragmentation may be an early marker of vulnerability, but it cannot predict Alzheimer’s disease in individuals and requires confirmation.   Three supermassive black holes discovered in a single galaxy for the first time Galaxy J0148-4214 at z=5.02 hosts three actively accreting supermassive black holes observed 1.2 billion years after the Big Bang. Their masses are ~80, 0.6, and 2 million solar masses; two central objects are separated by 620 light-years, while the third lies ~5,500 light-years from the center.   DESI releases biggest 2D map of the universe The DESI Legacy Imaging Surveys released a 5.6-trillion-pixel 2D sky map containing nearly 4 billion objects across about 75% of the sky. Combining 263,407 exposures and infrared data, it supports DESI target selection, studies of galaxies, dark matter and dark energy, and future astronomical surveys.   CRISPR roadblocks: Scientists identify genes blocking gene therapy success A genome-wide screen of 19,144 genes identified 26 whose disruption increased CRISPR-Cas9 editing efficiency. Depletion of GJB2 or BET1L increased base-editing efficiency over sixfold in human model cells and over 3.5-fold in patient-derived retinal cells with Leber congenital amaurosis.   A few minutes of sprinting could make a bigger impact than 90 minutes of moderate running Six 30-second all-out sprints rapidly altered nearly one-quarter of measured blood proteins and over 200 metabolites, far exceeding changes after 90 minutes of moderate cycling. Post-sprint blood induced broad gene-expression changes in human fat cells. Sprint-responsive proteins were associated with lower cardiometabolic disease risk, but these associations do not establish causality.   How malicious SIM cards can hijack smartphones, EV chargers and connected devices Malicious or compromised SIMs can exploit Proactive SIM features to issue modem AT commands, enabling data theft, calls, network downgrades, device shutdowns, and code execution. Tests of 26 smartphones and IoT modules identified vulnerable SIM AT interfaces, including in EV chargers and industrial systems. Vendor updates and hardened configurations address some flaws.