Mezinárodní tým astronomů identifikoval v systému známém jako J1218/1219+1035 první potvrzené trio superhmotných radiobřezích černých děr v blízkém vesmíru. Tento soubor, nacházející se 1.200 milionů světelných let od Země, vyniká nejen svou extrémní vzácností tří galaxií, které současně aktivují své aktivní galaktické jádra (AGN) v rádiovém spektru během fúze, ale také přináší konkrétní odpovědi na teorie o tom, jak masivní galaxie vyvíjejí a rostou prostřednictvím opakovaných fúzí.
Potvrzení tohoto “trojitého rádiového AGN”, na základě pozorování provedených s použitím Very Large Array (NSF VLA) a Very Long Baseline Array (NSF VLBA) Národní vědecké nadace USA, představuje významný milník. Tři zapojené galaxie, jejichž centra jsou od sebe vzdálena přibližně 22 tisíc a 97 tisíc světelných let, vykazují kompaktní jádra vyzařující synchrotronové záření přesně zarovnané v rádiových snímcích, což potvrzuje aktivní povahu všech jejich středů.
Tato struktura, tvořící dynamicky spojenou skupinu, vykazuje jasné stopy slapových sil vyplývajících z jejich vzájemné interakce. Výjimečnost J1218/1219+1035 nespočívá pouze v jeho trojím AGN, ale také v tom, že všechny tři superhmotné černé díry se právě teď intenzivně krmí a vyzařují významné množství energie v rádiovém pásmu, což činí tento systém unikátním laboratorním prostředím pro přímé studium dopadů galaktických fúzí na růst těchto extrémních objektů.
Doktor Emma Schwartzman z Námořního výzkumného laboratoře USA, vedoucí studie publikované v časopise The Astrophysical Journal Letters, vysvětluje: “Galaxie s trojitým AGN jako této jsou neuvěřitelně vzácné, a zachycení takové v procesu fúze nám dává poprvé příležitost pozorovat, jak masivní galaxie a jejich černé díry rostou společně.”
Existence trojitých systémů AGN byla teoreticky anticipována jako součást modelu hierarchického vývoje galaxií, ve kterém hlavní galaxie, jako je naše Mléčná dráha, rostou prostřednictvím pohlcení a opakovaných fúzí s menšími galaxií. Nicméně empirické potvrzení případu, kde všechny tři černé díry silně vyzařují rádiově a pravděpodobně pohánějí aktivní relativistické výtrysky, představuje zásadní ověření tohoto rámce.
Objev začal u dat z NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), které odhalily stopy alespoň dvou skrytých AGN v tom, co vypadalo jako pár vzájemně interagujících galaxií. Později optická spektroskopie potvrdila existenci AGN v jednom z jader a naznačila “složený” signál v druhém; avšak skutečná podstata třetí galaxie zůstávala nejasná, protože její optické vyzařování mohlo být vysvětleno jak hvězdnou formací, tak kolizemi. Teprve díky vysoce rozlišeným rádiovým snímkům na frékvencích 3, 10 a 15 GHz byly přesně odlišeny tři kompaktní rádiové jádra zarovnané s optickými galaxií, čímž se potvrdila aktivita AGN současně ve všech třech komponentech.
Rádiové spektrální měření byla také rozhodující. Analýzy odhalily ne termální synchrotronové vyzařování v každém jádru: dvě jádra vykazovala sklony ke standardním AGN spektrům, zatímco třetí jádro mělo spektrum ještě více zvýrazněné, což naznačuje potenciálně nevyřešený výtrysk. Paradoxně VLBA nezjistila žádné kompaktní jádro na úrovni miliarkosekund, ale stanovila limit na teplotu jasnosti, což vylučuje jako původní faktor pouhou tvorbu hvězd, a tím udržuje povahu AGN centrální galaxie.
Celkově se J1218/1219+1035 nejen stává prvním potvrzeným trojitým rádiovým AGN – a třetím známým s aktivním trojitým AGN – ale také jedním z nejintenzivnějších dosud, se třemi synchronizovanými a radioaktivními superhmotnými černými dírami. Tento objev, jak poznamenala doktorka Schwartzman, posunuje “od teorie k realitě, že trojité rádiové AGN jsou skutečností a otevřeli jsme nové okno do životního cyklu superhmotných černých děr.”
