Astronomer har observerat ett sällsynt system där tre supermassiva svarta hål i sammanflytande galaxer kombineras till ett. Alla tre svarta hål matas aktivt och avger radiovågor, vilket ger en unik inblick i komplexa kosmiska sammanslagningar. Detta fynd, lett av forskare med radioteleskop, belyser hur sådana massiva objekt växer.
Upptäckten involverar tre galaxer, var och en med ett supermassivt svart hål i centrum, som är i färd med att kollidera för att bilda en enda jättegalax. Sådana sammanslagningar anses vara nyckeln till tillväxten av supermassiva svarta hål, som bara kan upptäckas när de aktivt ackreteras materia och avger ljus. Dessa händelser är dock korta jämfört med svarta hålens miljarderåriga livslängder, vilket gör dem svåra att observera. Tidigare hade astronomer bara identifierat cirka 150 par av sammanslående svarta hål.
Emma Schwartzman vid US Naval Research Laboratory i Washington DC, tillsammans med sitt team, upptäckte detta trippelsystem. De svarta hålen detekterades genom lågfrekventa radiovågor som tränger igenom damm. Observationerna kom från Very Long Baseline Array på Hawaii och Very Large Array i New Mexico, vilket bekräftade att signalerna kom från svarta hål snarare än stjärnaktivitet i galaxerna.
"Ju fler galaxer som är inblandade, desto sällsyntare är systemet", noterade Schwartzman. Hon framhöll det nya: "Det som är verkligen intressant är att alla tre [svarta hål] avger i radioregionen, vilket vi aldrig sett förut." Galaxerna visar tidiga tecken på interaktion, med två separerade med 70 000 ljusår och den tredje 300 000 ljusår bort.
Isabella Lamperti vid University of Florence i Italien pekade på det tidiga stadiet i sammansmältningen. Emma Kun vid Ruhr University Bochum i Tyskland beskrev det som "som att fånga de sista ögonblicken i en galaxsammansmältnings-tv-soap". Att simulera tre-svarta-hål-sammanslagningar är utmanande, men denna observation kommer att hjälpa fysiker att förstå dynamiken. "Detta är det första steget mot att hitta fysik om systemet", tillade Kun.
Resultaten publiceras i Astrophysical Journal Letters (DOI: 10.3847/2041-8213/ae2002).