Questo insieme, situato a 1,2 miliardi di anni luce dalla Terra, si distingue non solo per l’estrema rarità che tre galassie in fusione attivino simultaneamente i loro nuclei galattici attivi (AGN) in radio, ma anche perché fornisce risposte concrete alle teorie su come le galassie massicce si evolvono e crescono attraverso fusioni successive.
Tre Buchi Neri Supermassicci Allineati in un Unico Gruppo di Galassie
La conferma di questo “triplo radio AGN”, secondo le osservazioni effettuate con il Very Large Array (NSF VLA) e il Very Long Baseline Array (NSF VLBA) della National Science Foundation degli Stati Uniti, rappresenta una pietra miliare. Le tre galassie coinvolte, i cui centri sono separati da circa 22.000 e 97.000 anni luce, mostrano nuclei compatti emettitori di sincrotrone allineati con precisione nelle immagini radio, dissipando i precedenti dubbi sulla natura attiva di tutte e tre.
Queste strutture, che formano un gruppo dinamicamente unito, mostrano chiare tracce delle forze di marea derivanti dalla loro reciproca interazione.
L’eccezionalità di J1218/1219+1035 non risiede solo nel suo triplo AGN, ma anche nel fatto che i tre buchi neri supermassicci sono attualmente in fase di alimentazione e brillano intensamente nella gamma radio, rendendo il sistema un laboratorio unico per studiare direttamente l’impatto delle fusioni galattiche sulla crescita di questi oggetti estremi.
Come ha spiegato la dott.ssa Emma Schwartzman del Laboratorio di ricerca navale degli Stati Uniti, responsabile dello studio pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal Letters: “Le galassie triplamente attive come questa sono incredibilmente rare, e catturarne una nel mezzo di una fusione ci offre un posto in prima fila per vedere come le galassie massicce e i loro buchi neri crescono insieme”.
L’esistenza di sistemi tripli di AGN era stata anticipata teoricamente come parte del modello di evoluzione gerarchica galattica, in cui le galassie principali, come la Via Lattea, crescono attraverso l’assorbimento e la fusione ripetuta con altre più piccole. Tuttavia, la conferma empirica di un caso in cui i tre buchi neri emettono vigorosamente in radio e possibilmente alimentano getti relativistici attivi, rappresenta una convalida cruciale di tale quadro.
La scoperta ha avuto origine dai dati del Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA, che ha rilevato tracce di almeno due AGN nascosti in quella che sembrava una coppia di galassie in interazione.
Successivamente, la spettroscopia ottica ha confermato l’esistenza di un AGN in uno dei nuclei e ha indicato una firma “composta” in un altro; la vera natura della terza galassia, tuttavia, è rimasta ambigua, poiché la sua emissione ottica poteva essere spiegata sia dalla formazione stellare che dagli scontri. È stato solo grazie alle immagini radio ad alta risoluzione, a frequenze di 3, 10 e 15 GHz, che sono stati individuati tre nuclei radio compatti perfettamente allineati con le galassie ottiche, ottenendo la prova definitiva dell’attività AGN simultanea nei tre componenti.
Spettri Inclinati e un Getto Fantasma
Anche le misurazioni spettrali in radio sono state decisive. Le analisi hanno rivelato emissioni di sincrotrone non termiche in ciascun nucleo: due dei nuclei hanno mostrato spettri inclinati tipici degli AGN, mentre il terzo presentava uno spettro ancora più accentuato, suggerendo potenzialmente un getto non risolto.
Da parte sua, il VLBA non ha rilevato un nucleo compatto su scala di miliarcsecondi, ma ha stabilito un limite di temperatura di luminosità sufficiente a escludere come origine la semplice formazione stellare, sostenendo così la natura AGN della galassia centrale.
Nel complesso, J1218/1219+1035 diventa non solo il primo sistema “triplo radio AGN” confermato – e il terzo con triplo AGN attivo conosciuto – ma anche uno dei più intensi fino ad oggi, con tre buchi neri supermassicci radioattivi e sincronizzati. La scoperta permette di passare, come sottolinea la dottoressa Schwartzman, “dalla teoria al fatto che il triplo AGN radio è una realtà e abbiamo aperto una nuova finestra sul ciclo di vita dei buchi neri supermassicci”.
