В 1,2 млрд световых лет от Земли подтверждена первая тройная система из галактик с активными черными дырами

Астрофизики официально подтвердили открытие уникальной тройной системы, в которой каждая из трех галактик обладает сверхмассивной черной дырой в стадии активного поглощения материи, что сопровождается интенсивным радиоизлучением. Объект, получивший обозначение J1218/1219+1035, находится на расстоянии порядка 1,2 миллиарда световых лет от Земли и представляет собой комплекс из трех гравитационно связанных галактических структур.

Благодаря прецизионным наблюдениям с использованием массивов радиотелескопов Very Large Array (VLA) и Very Long Baseline Array (VLBA), исследователи зафиксировали в каждой галактике компактные ядра, испускающие синхротронное излучение. Это служит прямым доказательством наличия активных ядер галактик (AGN), энергетическая подпитка которых происходит за счет растущих черных дыр.

Система J1218/1219+1035 стала первым верифицированным случаем «тройного радио-AGN» и всего лишь третьим подобным объектом, обнаруженным в обозримой части Вселенной.

Установлено, что галактики находятся в фазе активного слияния: расстояние между их центрами составляет приблизительно 22 и 97 тысяч световых лет. Группа образует динамически целостную структуру, где приливные силы наглядно демонстрируют их взаимное влияние. Подобные системы являются ключевым, но крайне редко наблюдаемым подтверждением теории иерархической эволюции, согласно которой крупные галактики, включая Млечный Путь, формируются путем череды столкновений и поглощений менее массивных компаньонов.

Первоначально J1218/1219+1035 привлекла внимание исследователей как аномальный объект в среднем инфракрасном диапазоне (данные миссии WISE), что указывало на присутствие как минимум двух скрытых активных ядер в паре взаимодействующих галактик. Последующая оптическая спектроскопия подтвердила активность одного ядра и выявила смешанный сигнал во втором, однако природа третьей галактики долго оставалась неопределенной, так как ее свечение могло быть вызвано процессами звездообразования или ударными волнами.

Только сверхчеткие радиокарты VLA на частотах 3, 10 и 15 ГГц позволили локализовать компактные радиоядра, положение которых в точности совпало с центрами всех трех оптических галактик. Это доказало, что каждая из них содержит активное ядро, интенсивно излучающее в радиодиапазоне и, вероятно, генерирующее компактные джеты.

«Такие тройные системы — исключительная редкость. Наблюдение за ними в процессе слияния дает нам бесценную возможность изучить механизмы совместного роста массивных галактик и их центральных черных дыр», — подчеркнула доктор Эмма Шварцман из Исследовательской лаборатории ВМС США, возглавившая научную группу.

Для детального анализа J1218/1219+1035 ученые использовали VLA в конфигурации с предельно высоким разрешением, получив субсекундные изображения на нескольких частотах для изоляции радиоизлучения каждого ядра. Дополнительные данные с VLBA на частоте 4,9 ГГц позволили установить миллисекундные ограничения на компактность и яркостную температуру центральных источников.

В ближайшее время планируется проведение наблюдений в ближнем инфракрасном и рентгеновском диапазонах. Это позволит более детально визуализировать приливные структуры и оценить энергетическую мощность каждого активного ядра, сформировав комплексную картину эволюции этой редчайшей тройной системы.

Источник: iXBT