Le télescope spatial James Webb n’avait pas rendez-vous avec une seule galaxie. En pointant la caméra NIRCam vers la radio-galaxie TGSS J1530+1049, à un redshift de 4, l’équipe emmenée par Aayush Saxena (Université d’Oxford) a découvert non pas une, mais six galaxies massives réunies dans un volume plus petit que la Voie lactée. Pour Huub Röttgering, astronome à l’observatoire de Leiden, « ce qui rend cette observation spéciale, c’est que nous pouvons suivre en même temps la construction d’une galaxie géante et la croissance du trou noir en son centre ».
Six galaxies là où l’on en attendait une
Tout commence par une indication venue du ciel radio. Une source repérée dès 2018 dans le catalogue TGSS — une émission plasmique typique d’un trou noir supermassif actif — intrigue les astronomes. Pour en savoir plus, ils décident de pointer dessus le JWST. Le résultat, publié le 24 juin 2026 dans The Open Journal of Astrophysics, est sans ambiguïté.
« Nous n’avons pas trouvé une seule galaxie, mais un complexe entier d’au moins six galaxies », résume Aayush Saxena. Ces six galaxies occupent un volume de quelques dizaines de milliers d’années-lumière seulement — plus petit que notre galaxie — alors qu’elles totalisent déjà l’équivalent de centaines de milliards de masses solaires en étoiles. Quatre d’entre elles sont d’ores et déjà qualifiées de massives par les auteurs.
Une fenêtre ouverte sur l’Univers à 1,8 milliard d’années du Big Bang
Le décalage spectral de TGSS J1530+1049 place la scène il y a environ 12 milliards d’années, soit 1,8 milliard d’années seulement après le Big Bang. À cette époque, l’Univers était encore en pleine phase de formation stellaire intense. Le taux de formation d’étoiles mesuré dans ce protocluster atteint 70 à 163 masses solaires par an, contre moins de 10 pour la Voie lactée actuelle.
Cette scène n’est pas la seule livré récente de JWST sur les phases violentes de la formation stellaire : en juin 2026, le même télescope a aussi capturé l’observation JWST de HD 80606 b en plein flash orbital, une « Jupiter chaude » elliptique surprise en plein flash au périastre.
« Nous appelons ce genre de structures des protoclusters : les précurseurs des vastes collections de galaxies que nous observons aujourd’hui. Ce sont des endroits où la matière s’est rassemblée très tôt. Nous pensons voir un instant rare, où plusieurs galaxies massives existent encore séparément mais sont déjà en train de former une seule galaxie bien plus grande », explique Roderik Overzier, co-auteur de l’étude (Leiden).
Un trou noir supermassif déjà en activité
L’observation infrarouge seule ne suffit pas. Pour trancher la nature exacte de la source centrale, les astronomes ont combiné JWST avec deux réseaux de radiotélescopes : le European VLBI Network et le britannique e-MERLIN, à une résolution d’environ 100 milliarcsecondes. Les résultats de cette seconde campagne paraissent dans Astronomy & Astrophysics, sous la conduite de Krisztina Gabányi (Eötvös Loránd University, Budapest).
« En utilisant un réseau connecté de radiotélescopes, nous avons pu produire une image très nette de TGSS J1530+1049. L’émission radio est produite lorsque de la matière tombe dans le trou noir, tandis qu’une partie est expulsée à grande vitesse », détaille Krisztina Gabányi. Les images révèlent des lobes radio et des points chauds caractéristiques d’un jet en interaction avec le gaz environnant.
Mais le jet ne s’étend pas encore jusqu’aux galaxies les plus éloignées du protocluster. Pour les auteurs, c’est la signature d’un trou noir encore jeune : il commence tout juste à imposer sa présence, alors que la fusion finale des six galaxies n’a pas eu lieu.
Une analogie française pour visualiser la scène
Pour rendre cette scène concevable, l’analogie la plus parlante vient de notre voisinage cosmique : le Quintette de Stephan. Découvert en 1877, ce groupe compact de cinq galaxies dans la constellation de Pégase comprend quatre galaxies déjà en cours de fusion vers une future galaxie elliptique géante. TGSS J1530+1049, c’est en quelque sorte la version « 12 milliards d’années plus tôt » de ce que les astronomes observent aujourd’hui dans notre banlieue cosmique.
Ce que cela change pour les modèles cosmologiques
Les simulations numériques prédisaient depuis longtemps que les galaxies les plus massives de l’Univers actuel — les « brightest cluster galaxies » qui trônent au centre des grands amas — s’étaient formées très tôt, par une succession rapide de fusions, en coïncidence avec la croissance de leur trou noir central. Voir ce processus en train de se dérouler, dans un seul système, avec à la fois l’image infrarouge de JWST et la signature radio du jet, constitue une vérification directe de ces modèles.
Selon les séparations physiques et les différences de vitesse mesurées, les auteurs considèrent que ces six galaxies fusionneront en une galaxie massive « dans quelques milliards d’années ». Le système observé est donc bien un instantané — pas une configuration figée — dans la construction d’un monstre cosmique.
Ce qui reste à comprendre
Toutes les questions ne sont pas tranchées. Les chercheurs eux-mêmes soulignent qu’un seul exemple confirmé à ce niveau de détail ne suffit pas pour généraliser : on ne sait pas encore à quel point ce protocluster est représentatif de la formation des grandes galaxies. La mécanique fine du déclenchement du jet radio, et le devenir exact de chacune des six galaxies (absorbées, ou survivant comme sous-structures), restent ouverts.
Ce qui est désormais documenté, en revanche, c’est qu’il existe, dans l’Univers jeune, des moments où six galaxies massives se croisent, où un trou noir commence à parler en radio, et où les simulations cosmologiques cessent d’être seulement des calculs pour devenir des images.
Sources
- Universe Today — The JWST Spies Six Galaxies Becoming One (24 juin 2026)
- Space.com — JWST catches 6 galaxies merging into one of the largest galaxies in the universe (25 juin 2026)
- The Open Journal of Astrophysics — JWST Observes the Assembly of a Massive Galaxy at z ≈ 4 (Saxena et al., 2026)
- Astronomy & Astrophysics — High-resolution radio imaging of TGSS J1530+1049 (Gabányi et al., 2026)
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