«Тройная кормушка» для монстров. Астрономы впервые увидели, как три черные дыры обедают одновременно

В одной системе идет слияние галактик, и все три центральные черные дыры сейчас растут и запускают радиоизлучение.


zu53wnjf1cy4pyip4bq1us6twdvw39o8.jpg

Астрономы впервые нашли и надежно подтвердили редчайшую «тройную кормушку» во Вселенной: сразу три соседние галактики в одном сливающемся комплексе оказались домом для активно растущих сверхмассивных черных дыр, которые при этом ярко светят в радиодиапазоне. Систему обозначают как J1218/1219+1035, она находится примерно в 1,2 млрд световых лет от Земли.

Речь идет о трех взаимодействующих галактиках, чьи центры сейчас буквально «включены» одновременно. Высокодетальные наблюдения на радиотелескопах NSF Very Large Array и NSF Very Long Baseline Array показали в каждой галактике компактное радио-ядро, излучение которого хорошо объясняется синхротронным механизмом. Проще говоря, это типичная подпись активного галактического ядра, когда черная дыра поглощает вещество и запускает быстрые потоки частиц, нередко в виде небольших джетов.

Именно радиоданные стали решающими. Раньше систему заподозрили как необычную по инфракрасным наблюдениям телескопа WISE: по ним выглядело так, будто в паре взаимодействующих галактик скрываются как минимум два «запыленных» активных ядра. Оптическая спектроскопия подтвердила активность в одном ядре и дала смешанную, «композитную» картину для другого, а вот третья галактика оставалась загадкой: ее излучение могло быть связано и со звездообразованием, и с ударными волнами. Только сверхчеткая радиосъемка на частотах 3, 10 и 15 ГГц показала, что компактные радио-источники точно совпадают с оптическими центрами всех трех галактик, а значит, активны все три черные дыры.

По оценкам авторов, галактики застали прямо в процессе слияния: расстояния между их «ядерными» областями составляют примерно 22 и 97 тысяч световых лет. При этом система уже динамически связана гравитацией, а приливные структуры указывают на взаимное «растягивание» и обмен веществом. Такие тройные конфигурации считаются важным, но крайне редко наблюдаемым элементом иерархической эволюции галактик, когда крупные системы наращивают массу, многократно поглощая меньших соседей.