Mezinárodní tým astronomů identifikoval v systému označovaném jako J1218/1219+1035 první potvrzené trio supermasivních rádiově jasných černých děr v blízkém vesmíru. Toto uskupení, které se nachází přibližně 1,2 miliardy světelných let od Země, se vyznačuje nejen výjimečnou raritou tří galaxií fúzujících a zároveň aktivujících své galaktické jádra (AGN) v rádiovém spektru, ale také poskytuje konkrétní odpovědi na teorie o tom, jak velké galaxie evolvují a rostou prostřednictvím opakovaných fúzí.

Potvrzení tohoto „trojitého rádiového AGN“, jak naznačují pozorování provedená pomocí Very Large Array (NSF VLA) a Very Long Baseline Array (NSF VLBA) Národní vědecké nadace Spojených států, představuje významný milník. Tři zúčastněné galaxie, jejichž centra jsou od sebe vzdálena přibližně 22 a 97 tisíc světelných let, vykazují kompaktní jádra emitující synchrotronové záření, precizně zarovnaná na rádiových snímcích, čímž rozptýlila předchozí pochybnosti o aktivní povaze všech z nich.

Tato uskupení, tvořící dynamicky spojenou skupinu, vykazují jasné stopy slapových sil vyplývajících z jejich vzájemné interakce. Výjimečnost systému J1218/1219+1035 nespočívá pouze v jeho trojitém AGN, ale také ve skutečnosti, že všechny tři supermasivní černé díry v současnosti konzumují hmotu a intenzivně září v rádiovém spektru, což činí tento systém unikátním laboratoří pro přímé studium dopadu galaktických fúzí na růst těchto extrémních objektů.

Doktor Emma Schwartzman z Námořního výzkumného laboratoře Spojených států, vedoucí studie zveřejněné v časopise The Astrophysical Journal Letters, vysvětlila: „Galaxie s trojitým aktivním jádrem jako tato jsou neuvěřitelně vzácné a zachycení jedné během fúze nám poskytuje první pohled na to, jak velké galaxie a jejich černé díry rostou společně.“

Existence trojitých AGN byla teoreticky předpokládána jako součást modelu hierarchického vývoje galaxií, podle něhož hlavní galaxie, jako je Mléčná dráha, rostou absorpcí a opakovanými fúzemi s menšími galaxiimi. Nicméně empirické potvrzení případu, kde tři černé díry energicky emitují v rádiovém spektru a potenciálně vyvíjejí aktivní relativistické výtrysky, představuje zásadní validaci tohoto rámce.

Toto zjištění vzniklo na základě dat z infračerveného průzkumného satelitu WISE NASA, který detekoval stopy alespoň dvou skrytých AGN v tom, co se jevilo jako pár interagujících galaxií. Následné optické spektrální měření potvrdilo přítomnost AGN v jednom z jader a vyznačilo „složený“ signál v druhém; skutečná povaha třetí galaxie však zůstávala nejasná, protože její optická emise mohla být vysvětlena jakestellární formací, tak nárazy. Teprve pomocí intenzivních rádiových obrázků s vysokým rozlišením na frekvencích 3, 10 a 15 GHz bylo úspěšně rozpoznáno tři kompaktní rádiová jádra přesně zarovnaná s galaxií na optických snímcích, což přineslo definitivní důkaz o souběžné aktivitě AGN ve všech třech složkách.

Spectroskopická měření v rádiovém spektru také hrála rozhodující roli. Analýzy odhalily nevykonnou synchrotronovou emisi v každém jádře: dvě jádra vykázala typicky nakloněné spektrum AGN, zatímco třetí mělo ještě výraznější spektrum, což potenciálně naznačuje nevyřešený výtrysk. Na druhé straně VLBA nezjistila kompaktní jádro na míře miliarcosekund, ale stanovila mez pro dostatečnou jasnost na vyloučení jednoduché stellární formace jako zdroje, čímž podpořila AGN povahu centrální galaxie.

Ve zkratce, J1218/1219+1035 se stává nejen prvním potvrzeným „trojitým rádiovým AGN“ – a třetím známým trojitým aktivním AGN – but také jedním z nejintenzivnějších dosud, se třemi synchronizovanými supermasivními černými dírami. Objev umožňuje přejít, jak říká doktor Schwartzman, „od teorie k realitě, že trojité rádiové AGN existuje a otevřeli jsme nové okno do životního cyklu supermasivních černých děr.”