Mezinárodní tým astronomů popsal unikátní výzkum, který vedl k identifikaci prvního potvrzeného trojitého souboru supermasivních radiových černých děr v blízkém vesmíru, nacházejícího se v systému J1218/1219+1035. Tento systém, vzdálený 1 200 milionů světelných let od Země, není zajímavý pouze tím, že tři galaxií spojené do jednoho celku současně aktivují své galaktické jádra (AGN) v oblasti rádiových vln, ale také poskytuje konkrétní odpovědi na teorie o vývoji a růstu masivních galaxií prostřednictvím jejich vzájemných fúzí.
Potvrzení tohoto „trojitého radiového AGN“, jak bylo zjištěno díky pozorováním provedeným pomocí Very Large Array (NSF VLA) a Very Long Baseline Array (NSF VLBA) americké Národní vědecké nadace, představuje důležitý krok v astronomickém výzkumu. Tři zúčastněné galaxie jsou od sebe vzdáleny přibližně 22 000 a 97 000 světelných let a vykazují kompaktní jádra vyzařující synchrotronové záření, které jsou přesně zarovnána na rádiových snímcích, eliminujících tak dřívější pochybnosti o aktivní povaze všech třech galaxií.
Tento dynamicky spojený soubor struktur vykazuje jasné stopy slapových sil vyplývajících z jejich vzájemné interakce. Výjimečnost J1218/1219+1035 nespočívá pouze v jeho trojném AGN, ale také v tom, že všechny tři supermasivní černé díry v současnosti přijímají materiál a jasně vyzařují v rádiovém spektru, čímž se systém stává jedinečným laboratoří pro přímé studium dopadu galaktických fúzí na růst těchto extrémních objektů.
„Trojně aktivní galaxie, jako je tato, jsou neuvěřitelně vzácné. Zachycení jedné během fúze nám dává první pohled na to, jak masivní galaxie a jejich černé díry rostou společně,“ uvedla Dr. Emma Schwartzman z Výzkumného laboratoře námořnictva Spojených států, vedoucí studie publikované v The Astrophysical Journal Letters.
Existence trojitých AGN byla teoreticky předpokládána v rámci modelu hierarchického galaktického vývoje, ve kterém hlavní galaxie, jako je Mléčná dráha, rostou absorbcí a opakovanými fúzemi s menšími galaxií. Nicméně empirické potvrzení případu, kdy tři černé díry vyzařují energicky v rádiovém spektru a pravděpodobně vyvolávají relativistické proudy, představuje klíčovou validaci tohoto rámce.
Objekty byly popsány díky datům z infračerveného snímače Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) NASA, který zachytil stopy alespoň dvou skrytých AGN v tom, co se jevilo jako pár interagujících galaxií. Následná optická spektroskopie potvrdila existenci AGN v jednom z jader a naznačila „složený“ podpis v jiném. O skutečné povaze třetí galaxie však zůstávaly pochybnosti, protože její optická emise mohla být způsobena jak hvězdnou formací, tak srážkami.
Pouze díky vysokorozlišovacím rádiovým snímkům na frekvencích 3, 10 a 15 GHz bylo možné identifikovat tři kompaktní rádiová jádra, přesně zarovnaná s optickými galaxií, a získat tak definitivní důkaz o současné aktivitě AGN ve všech třech složkách. Rádiová spektrální měření se ukázala jako také rozhodující, protože analýza odhalila emise synchrotronového záření v každém jádru: dvě jádra vykázala běžné skloněné spektrální charakteristiky AGN, zatímco třetí mělo spektrum ještě výraznější, což potenciálně naznačovalo nevyřešený proud.
VLBA sice nedetekovalo kompaktní jádro na úrovni miliarcosekund, ale stanovilo limit na jasnost, který dostatečně vyloučil jednoduchou hvězdnou formaci jako původ, a tím podpořilo AGN povahu centrální galaxie. Tímto způsobem se J1218/1219+1035 stává nejen prvním potvrzeným „trojitým radiovým AGN“, ale také jedním z nejintenzivnějších dosud známých systémů, s třemi synchronizovanými supermasivními černými děrami. Dr. Schwartzman poznamenává, že „přešli jsme od teorie k faktu, že trojitý radiový AGN je realitou, a otevřeli jsme nové okno do životního cyklu supermasivních černých děr.“
