За допомогою мережі радіотелескопів VLA (Very Large Array) та VLBA (Very Long Baseline Array) астрономи спостерігали вкрай рідкісне явище — злиття трьох галактик, кожна з яких містить надмасивну чорну діру. Система, позначена як J1218/J1219+1035, розташована приблизно за 370 мільйонів світлових років від Землі, а її подальше вивчення дозволить краще зрозуміти, як зростають та взаємодіють ці космічні «монстри».
Досі в спостережуваному Всесвіті було зафіксовано лише два випадки злиття потрійних галактичних систем — у групах HCG 16 і SDSS J0849+1114. Однак у цих системах активність ядер не була підтверджена безпосередньо: їхню природу вдалося встановити лише завдяки спостереженням в інших діапазонах — рентгенівському, оптичному та інфрачервоному.
У випадку з J1218/J1219+1035 ситуація інша: радіовипромінювання від кожної галактики чітко вказало на процеси акреції — накопичення маси чорною дірою за рахунок гравітаційного тяжіння та захоплення матерії з навколишнього простору. Оскільки речовина перед падінням на центральний об’єкт утворює обертові акреційні диски, вона виділяє величезну кількість енергії у вигляді випромінювання. Саме цей сигнал і зафіксували астрономи, вперше безпосередньо підтвердивши процес злиття трьох активних ядер галактик.
Результати наукової роботи, опублікованої в журналі The Astrophysical Journal Letters, показали, що дві з трьох галактик — J1218+1035 NW і J1218+1035 SE — перебувають у процесі злиття та розташовані на відстані близько 73 тисяч світлових років одна від одної. Хоча третій об’єкт — галактика J1219+1035 — розташований приблизно за 316 500 світлових років від «сусідів», він є гравітаційно пов’язаним із ними та демонструє ознаки взаємодії. У радіоспектрах усіх трьох галактичних ядер також виявлено характерні ознаки синхротронного випромінювання, типового для активних ядер.
Оскільки всі ядра в цій системі належать до категорії радіотихих, тобто демонструють активність зі слабким радіовипромінюванням, відкриття виглядає ще цікавішим. Настільки слабкий, але стабільний сигнал вказує на тривалі й активні процеси акреції в кожній із трьох галактик.
Таким чином, дослідницька група під керівництвом Емми Шварцман (Emma Schwartzman) з Дослідницької лабораторії ВМС США вперше продемонструвала, наскільки складною й багатоступінчастою може бути еволюція галактик, коли кілька надмасивних чорних дірок зростають одночасно в межах єдиного гравітаційного «ансамблю».
Для уточнення структури галактик і підтвердження фізичних характеристик їхніх ядер вчені планують продовжити спостереження за допомогою рентгенівської обсерваторії «Чандра» та інфрачервоного наземного телескопа UKIRT на Гаваях. Отримані дані допоможуть краще зрозуміти, як багаторазові злиття галактик впливають на зростання й активність надмасивних чорних дірок, а також як подібні процеси можуть зрештою призводити до злиттів, що породжують гравітаційні хвилі.