Nuevo hito astronómico: detectan tres agujeros negros supermasivos activos en el mismo sistema

Un equipo internacional de astrónomos ha identificado, en el sistema denominado J1218/1219+1035, el primer trío confirmado de agujeros negros supermasivos radiobrillantes en el universo cercano.

Este conjunto, situado a 1.200 millones de años luz de la Tierra, destaca no solo por la extrema rareza de que tres galaxias en fusión activen simultáneamente sus núcleos galácticos activos (AGN) en radio, sino porque aporta respuestas concretas a las teorías sobre cómo evolucionan y crecen las galaxias masivas a través de fusiones sucesivas.

La confirmación de este “triple radio AGN”, según las observaciones llevadas a cabo con el Very Large Array (NSF VLA) y el Very Long Baseline Array (NSF VLBA) de la Fundación Nacional de la Ciencia de Estados Unidos, representa un hito. Las tres galaxias involucradas, cuyos centros están separados por aproximadamente 22 mil y 97 mil años luz, muestran núcleos compactos emisores de sincrotrón alineados con precisión en las imágenes de radio, lapidando dudas anteriores sobre la naturaleza activa de todas ellas.

Estas estructuras, que forman un grupo dinámicamente unido, manifiestan claras huellas de las fuerzas de marea derivadas de su interacción mutua.

El carácter excepcional de J1218/1219+1035 no solo radica en su triple AGN, sino en que los tres agujeros negros supermasivos están actualmente alimentándose y brillando intensamente en el rango de radio, lo que convierte al sistema en un laboratorio único para estudiar directamente el impacto de las fusiones galácticas en el crecimiento de estos objetos extremos.

Como explicó la Dra. Emma Schwartzman del Laboratorio de Investigación Naval de Estados Unidos, líder del estudio publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters: “Las galaxias triplemente activas como esta son increíblemente raras, y capturar una en medio de una fusión nos da un asiento en primera fila para ver cómo las galaxias masivas y sus agujeros negros crecen juntos.”

La existencia de sistemas triples de AGN se había anticipado teóricamente como parte del modelo de evolución jerárquica galáctica, en el cual las galaxias principales, como la Vía Láctea, crecen a través de la absorción y fusión repetida con otras más pequeñas. Sin embargo, la confirmación empírica de un caso donde los tres agujeros negros emiten vigorosamente en radio y posiblemente impulsan chorros relativistas activos, representa una validación crucial de ese marco.

El hallazgo tuvo su origen en datos del Explorador de Sondeo Infrarrojo de Campo Amplio (WISE) de la NASA, que detectó pistas de al menos dos AGN ocultos en lo que parecía un par de galaxias en interacción.

Posteriormente, la espectroscopia óptica confirmó la existencia de un AGN en uno de los núcleos y señaló una firma “compuesta” en otro; la verdadera naturaleza de la tercera galaxia, sin embargo, permaneció ambigua, ya que su emisión óptica podía explicarse tanto por formación estelar como por choques. Fue únicamente mediante las imágenes de radio de alta resolución, a frecuencias de 3, 10 y 15 GHz, que se distinguieron tres núcleos compactos de radio precisamente alineados con las galaxias ópticas, consiguiendo la prueba definitiva de la actividad AGN simultánea en las tres componentes.

Las mediciones espectrales en radio también fueron decisivas. Los análisis revelaron emisión de sincrotrón no térmica en cada núcleo: dos de los núcleos mostraron espectros inclinados típicos de AGN, mientras que el tercero presentaba un espectro aún más acentuado, sugiriendo potencialmente un chorro no resuelto.

Por su parte, el VLBA no detectó un núcleo compacto a la escala de miliarcosegundos, pero sí estableció un límite en la temperatura de brillo suficiente para descartar como origen la simple formación estelar, sosteniendo así la naturaleza AGN de la galaxia central.

En conjunto, J1218/1219+1035 se convierte no solo en el primer sistema “triple radio AGN” confirmado –y el tercero con triple AGN activo conocido–, sino en uno de los más intensos hasta la fecha, con tres agujeros negros supermasivos radiactivos y sincronizados. El descubrimiento permite pasar, como señala la Dra. Schwartzman, “de la teoría al hecho de que el triple AGN de radio es una realidad y hemos abierto una nueva ventana al ciclo de vida de los agujeros negros supermasivos”.