В центре радиогалактик располагается сверхмассивная черная дыра, активно поглощающая окружающее вещество. В результате этого процесса образуются мощные струи заряженных частиц, выбрасываемые в противоположные стороны. При взаимодействии с межзвездной средой эти струи формируют огромные области — лепестки, заполненные намагниченной плазмой. Релятивистские электроны внутри лепестков движутся по спирали вокруг магнитных полей, излучая радиоволны. Астрономы называют эти структуры радио-лепестками.
Недавние наблюдения, проведенные командой из университета Кейптауна (Южноафриканская Республика) в сотрудничестве с учеными из Шотландии, Италии и Мадагаскара на радиотелескопе MeerKAT, привели к открытию системы J022248−060934. В этой системе обнаружено три пары лепестков, расположенных по обе стороны от центра черной дыры. Наличие трех пар свидетельствует о том, что черная дыра пережила как минимум три цикла активности. Протяженность радиоизлучения составляет около 5 миллионов световых лет, что позволяет отнести J022248−060934 к гигантским радиогалактикам. Это открытие делает ее седьмым известным примером «тройных-двойных» радиогалактик (TDRG).
Анализ излучения показал, что внешние лепестки содержат более старые частицы, в то время как внутренние имеют следы более свежей активности. Первое выброс, сформировавшее дальние лепестки, произошло не менее 16 миллионов лет назад, после чего началась активная фаза, продлившаяся около 10 миллионов лет, за которой последовал миллион лет покоя. Второй эпизод активности длился примерно 7 миллионов лет, а текущий этап продолжается уже около 8 миллионов лет.
Ученые отметили, что черная дыра большую часть времени находится в активном состоянии, а периоды покоя очень коротки. «Мы зафиксировали высокий коэффициент активности — 90% для первой активной фазы», — сообщают авторы исследования. Это открытие ставит под сомнение ранее существовавши представления о длительных периодах покоя между активными циклами. Однако ученые предостерегают от переоценки данных из-за ограничений наблюдений.
Уникальные системы, подобные J022248−060934, помогают в понимании роста сверхмассивных черных дыр и их влияния на галактики. Их слоистая структура содержит информацию о циклах активности, которые определяют эволюцию радиогалактик. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.