A galaxisütközések a világegyetem leglátványosabb eseményei közé tartoznak: ilyenkor nemcsak csillagok milliárdjainak pályái rendeződnek át, hanem a galaxisok központjában megbúvó szupernagy tömegű fekete lyukak is kölcsönhatásba léphetnek egymással.

Viszonylag ritkák az olyan a rendszerek, ahol egyszerre három galaxis összeolvadása érhető tetten. Egy kínai és magyar kutatókból álló csoport Hszü Vancseng doktori hallgató vezetésével – aki a Kínai Tudományos Akadémia Hszincsiangi Csillagászati Obszervatóriumából érkezett és jelenleg egy éven át tartó ösztöndíjas időszakát tölti a HUN-REN CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetében – most egy ilyen különleges objektumot, az UGC 2369S jelű galaxiscsoportosulást vizsgálta. A kutatóknak sikerült közvetlen bizonyítékot találniuk arra, hogy a rendszer egyik magjában egy aktív, környezetéből anyagot befogó fekete lyuk rejtőzik.

A Földhöz kozmikus értelemben viszonylag közel, 450 millió fényévre található UGC 2369S jelű rendszer gazdag csillagközi porban és gázban, ezért a látható fény tartományában végzett megfigyelések nehézségekbe ütköznek: a központi területét vastag porfelhők takarják el. A kutatók ezért a rádióhullámok tartományában vizsgálódtak és a nagyon hosszú bázisvonalú rádióinterferometria (VLBI) módszerét hívták segítségül. Ez a megfigyelési technika egymástól távol, akár az egész Földre kiterjedő, de összehangoltan működő rádióteleszkópok mérésein alapul.

Az Európai VLBI Hálózat (EVN) és az amerikai Very Long Baseline Array (VLBA) archív megfigyeléseit elemezve ezredívmásodperces felbontással sikerült feltérképezniük a galaxis központját. Mint a legtöbb csillagászati obszervatórium, így a rádiótávcső-hálózatok archívuma is tele van olyan régebbi, értékes, immár bárki számára nyilvánosan is hozzáférhető adatokkal, amelyeket az eredeti megfigyelők valamilyen okból nem dolgoztak fel és nem publikáltak.

A két eltérő frekvenciasávban, már évtizedekkel ezelőtt – 1996-ban és 2003-ban, három különböző időpontban – elvégzett mérések egy rendkívül kompakt rádióforrást tártak fel, amelynek tulajdonságai egyértelműen arra utalnak, hogy nem térben kiterjedt csillagkeletkezés, hanem egy nagyságrendileg tíz fényév kiterjedésű aktív galaxismag működése áll az észlelt rádiósugárzás hátterében.

A legérdekesebb eredmény, hogy a szóban forgó aktív galaxismag viszonylag kis teljesítményű, mégis relativisztikus plazmakilövelléseket (jeteket) bocsát ki. A fekete lyukat egy rendkívül sűrű gáz- és porburok veszi körül, amely szinte teljesen elrejti azt a hagyományos optikai csillagászati megfigyelések elől. A rádióhullámok azonban akadálytalanul áthatolnak ezen a burkon, így a VLBI-technika képes volt közvetlenül azonosítani a rejtőzködő központi magot. Az adatok arra is utalnak, hogy a fekete lyuk jelenleg viszonylag visszafogott ütemben nyeli el a környezetéből beáramló anyagot, miközben rádiósugárzó plazmanyalábjai számottevő energiát juttatnak vissza galaktikus környezetükbe.

Az eredmények a kutatók szerint túlmutatnak egyetlen galaxis történetén. A galaxisok összeolvadása az univerzum fejlődésének egyik alapvető folyamata, amely meghatározza a szupernagy tömegű fekete lyukak növekedését és a galaxisokban a csillagkeletkezés alakulását is. Az UGC 2369S példája azt mutatja, hogy még a legsűrűbb porfelhők mélyén is működhetnek olyan aktív galaxismagok, amelyek hagyományos megfigyelésekkel szinte teljesen láthatatlanok maradnak. A VLBI-mérések az egyik leghatékonyabb eszközt jelentik a rejtőzködő, jeteket kibocsátó fekete lyukak felkutatásában.

Az eredményekről beszámoló tanulmányt az Astronomy & Astrophyics című folyóirat fogadta el közlésre.