星系并合是星系宇宙学演化的重要阶段。在星系并合过程中，潮汐作用可能会触发正在并合的两个星系中心黑洞的吸积和反馈，从而形成双活动星系核（AGN），但目前观测证认的案例非常稀缺。双AGN进一步并合有可能形成超大质量双黑洞系统，是宇宙中低频引力波的主要来源。研究双AGN的辐射性质不仅对理解星系的并合和演化具有重要意义，对未来多信使天文学的发展也有重要的科学价值。甚长基线干涉测量技术（VLBI）具有极高的角分辨率，是高分辨率成像和高精度天体测量的有力工具，不仅可以揭示双AGN在毫角秒尺度上的射电辐射性质，还可以帮助确定双AGN中超大质量黑洞的精确位置。
近日，中国科学院新疆天文台星系宇宙学研究团组研究生许万成在导师崔朗研究员和刘祥研究员的指导下，利用美国甚长基线干涉阵（VLBA）对位于Stripe 82天区的四个已证认的射电选双AGN开展了5 GHz相位参考观测，基于VLBI多相位中心技术获得了其八个子源的高分辨率射电图像，并成功探测到两个致密的射电核，分别对应于J0051+0020B和J2300-0005A。这两个双AGN子源具有较高的亮温度（>106 K）和射电辐射功率（>1021 W/Hz），具有典型的致密射电喷流特征；其余六个成分没有被VLBA探测到，它们的5 GHz射电辐射在高分辨率图像中可能被完全分解。基于VLBA的观测结果和光学、X射线等多波段性质，研究团队分析了四个双AGN中每个成分的5 GHz射电辐射起源，并比较了双AGN与孤立AGN之间的统计差异。相关结果已发表在《天体物理学杂志》上（ApJ, 2024, 969, 36）。
此项研究采用了先进的VLBI多相位中心技术，该技术一定程度上克服了VLBI成像视场狭小的局限，不仅提高了观测效率，也验证了宽视场VLBI在确定双AGN的黑洞位置、表征其致密射电辐射等方面的可行性和优势。位于Stripe 82天区的四个射电选双AGN已通过多个波段观测证认，是较为罕见的可靠双AGN样本，对其开展多波段和多尺度的观测研究有助于解开星系并合的复杂过程。该研究所采用的方法和初步结果对于双AGN的相关研究具有一定的参考价值，可以启发今后对更大样本双AGN观测研究的深入分析和讨论。
文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad463b
图 四对双AGN的射电图像。中间一列是美国甚大阵（VLA）在C波段的观测结果（Fu et al. 2015b），左右两列是本文VLBA 5 GHz的观测结果。
