رصد علماء الفلك نظامًا نادرًا حيث تندمج ثلاثة ثقوب سوداء فائقة الكتلة في مجرات تتصادم لتصبح واحدة. جميع الثقوب السوداء الثلاث تتغذى بنشاط وتصدر موجات راديو، مما يوفر نظرة فريدة على الاندماجات الكونية المعقدة. هذا الاكتشاف، الذي قاده باحثون باستخدام مراصد الراديو، يلقي الضوء على كيفية نمو هذه الأجسام الضخمة.
يشمل الاكتشاف ثلاث مجرات، كل منها يحتوي على ثقب أسود فائق الكتلة في مركزها، وهي في طور الاصطدام لتشكيل مجرة عملاقة واحدة. يُعتقد أن مثل هذه الاندماجات هي المفتاح لنمو الثقوب السوداء فائقة الكتلة، التي لا يمكن اكتشافها إلا عندما تتراكم المادة بنشاط وتصدر الضوء. ومع ذلك، فإن هذه الأحداث قصيرة نسبيًا مقارنة بعمر الثقوب السوداء الذي يبلغ مليار عام، مما يجعلها صعبة الرصد. سابقًا، حدد علماء الفلك حوالي 150 زوجًا من الثقوب السوداء المتندمجة.
اكتشفت إيما شوارتزمان في مختبر أبحاث البحرية الأمريكي في واشنطن دي سي، مع فريقها، هذا النظام الثلاثي. تم اكتشاف الثقوب السوداء من خلال موجات راديو منخفضة التردد تخترق الغبار المعتم. جاءت الملاحظات من Very Long Baseline Array في هاواي وVery Large Array في نيو مكسيكو، مؤكدة أن الإشارات نشأت من الثقوب السوداء وليس من النشاط النجمي في المجرات.
"كلما زاد عدد المجرات المعنية، أصبح النظام أندر"، قالت شوارتزمان. وأبرزت الجدة: "ما هو مثير حقًا هو أن الثلاثة [ثقوب سوداء] تصدر في نطاق الراديو، وهو أمر لم نره من قبل". تظهر المجرات علامات تفاعل مبكرة، مع فصل اثنتين بـ70,000 سنة ضوئية والثالثة على بعد 300,000 سنة ضوئية.
أشارت إيزابيلا لامبرتي في جامعة فلورنسا بإيطاليا إلى المرحلة المبكرة للاندماج. وصفها إيما كون في جامعة روهر بوخوم في ألمانيا بأنها "مثل التقاط اللحظات النهائية من مسلسل تلفزيوني لاندماج المجرات". محاكاة اندماج ثلاثة ثقوب سوداء تحدٍ، لكن هذه الملاحظة ستساعد الفيزيائيين على فهم الديناميكيات. "هذه الخطوة الأولى لاكتشاف بعض الفيزياء عن النظام"، أضافت كون.
تظهر النتائج في Astrophysical Journal Letters (DOI: 10.3847/2041-8213/ae2002).