星系并合是宇宙中最壮观、最具破坏性的天体事件之一。在这些剧烈的碰撞中，不仅数十亿颗恒星的轨道会被彻底重塑，潜伏在星系中心的超大质量黑洞也会相互靠近，甚至发生并合。然而，在浩瀚的宇宙中，三个星系同时发生碰撞融合的事件却极为罕见。
近日，新疆天文台博士研究生许万成在导师Sándor Frey研究员和崔朗研究员的共同指导下，首次为三重并合星系UGC 2369S中存在活动星系核（AGN）提供了直接观测证据。该研究表明，在这一复杂系统的北侧星系核深处，正潜伏着一个不断吞噬周围物质的超大质量黑洞。相关研究成果已发表于国际权威天文学期刊《天文学与天体物理学》（Astronomy and Astrophysics, 712, A67 (2026)）。
UGC 2369S是一个三重并合亮红外星系，距离地球约4.5亿光年。该系统内部富含大量的星际气体与尘埃，这些厚重的“宇宙迷雾”严严实实地遮蔽了星系的核心区域，导致传统的光学观测在此处几乎“失明”。为了看清迷雾背后的真相，研究团队借助射电天文学中的“显微镜”——甚长基线干涉测量（VLBI）技术，将分布在地球上相距数千公里的射电望远镜联合起来，形成一台等效口径堪比地球大小的超级望远镜，从而获得极高的空间分辨率。通过调用欧洲VLBI网（EVN）和美国甚长基线阵列（VLBA）的观测数据，研究人员以毫角秒级的超高分辨率对该系统的星系核进行了精准成像。
研究团队重新分析了1996年和2003年期间的VLBI档案数据，在L波段和C波段均探测到同一个致密射电源，对应于UGC 2369S系统的北部核心，其独特的物理性质表明：这并非弥散的恒星形成区，而是一个活跃的超大质量黑洞。尽管这个中心黑洞的物质吸积率较低，但它却爆发出强大的能量，产生了相对论性的等离子体喷流。由于被致密的气体和尘埃“茧”紧紧包裹，它在可见光下几乎完全隐身；但射电波成功穿透了这些遮蔽，让VLBI观测得以直接看到这个隐藏在暗处的正在吸积喷射的黑洞，同时这些喷射物（喷流）也将巨大的能量反馈回了星系环境中。
这一发现的意义远超UGC 2369S本身。星系并合是推动宇宙演化、塑造超大质量黑洞生长以及星系恒星形成历史的核心动力。该研究证明，即使在尘埃遮蔽最严重的星系核中，依然可能潜藏着活跃的黑洞，而传统的光学观测极易将其遗漏。这也再次彰显了VLBI技术在搜寻和研究这些“隐身”喷流黑洞时不可替代的强大威力。
本研究得到了国家重点研发计划、国家留学基金等项目的资助与支持。
文章链接：https://doi.org/10.1051/0004-6361/202660763
图1：左图：哈勃空间望远镜（HST）高级巡天相机（ACS）近红外波段拍摄到的正在合并的三重星系系统UGC 2369S（图片来源：Y. Ding等，2026）。叠加的轮廓线显示了钱德拉X射线天文台在0.5–7 keV能量范围内测得的X射线强度。左下角的比例尺对应约3300光年。通过VLBI探测到的致密射电源位于北侧星系核内，该星系核也是X射线最亮的位置。右图：UGC 2369S北侧星系核的VLBA 5 GHz图像（图片来源：W. Xu等，2026）。右下角的白色比例尺对应10毫角秒，在该星系距离上仅相当于21.5光年，也即是右侧的VLBI图像相当于左图放大了约150倍。