В центре радиогалактик находится сверхмассивная черная дыра, которая поглощает окружающее вещество. В процессе она выбрасывает мощные струи заряженных частиц в противоположных направлениях. Врезаясь в межзвездную среду, эти струи образуют огромные области — лепестки, наполненные намагниченной плазмой. Релятивистские электроны внутри этих лепестков движутся по спирали вокруг магнитных полей и излучают волны в радиодиапазоне. Эти протяженные структуры по обе стороны от галактики астрономы и называют радио-лепестками.
Команда из университета Кейптауна (ЮАР) вместе с коллегами из Шотландии, Италии и Мадагаскара провела наблюдения на радиотелескопе MeerKAT и обнаружила, что у открытой системы под названием J022248−060934 есть три пары лепестков, расположенных по обе стороны от центра. Три пары означают, что черная дыра пережила как минимум три цикла активности: включалась, выключалась и снова запускалась. Общая протяженность радиоизлучения достигает примерно 5 млн световых лет, что позволяет классифицировать объект как гигантскую радиогалактику. J022248−060934 стала всего седьмым известным науке примером так называемых «тройных-двойных» радиогалактик (TDRG).
Анализ возраста излучения показал, что внешние лепестки содержат более старые частицы, а внутренние — следы более недавней активности. Первый выброс, сформировавший самые дальние лепестки, произошел не менее 16 млн лет назад. Эта активная фаза длилась около 10 млн лет, затем последовала пауза продолжительностью 1 млн лет. Второй эпизод длился примерно 7 млн лет, а третий, который продолжается до сих пор, длится уже около 8 млн лет.
Полученные данные показывают, что черная дыра проводит большую часть времени в активном состоянии, а периоды покоя очень коротки.
«Мы обнаружили очень высокий коэффициент активности — 90% для первой активной фазы. Это означает, что ядерная активность источника прерывается лишь на короткие промежутки», — пишут авторы.
Открытие противоречит предыдущим исследованиям, которые предполагали длительные периоды покоя между эпизодами активности. Ученые, предупреждают, что к новым оценкам возраста следует относиться с осторожностью из-за ограничений наблюдательных данных.
Такие редкие системы, как J022248−060934, позволяют понять, как сверхмассивные черные дыры растут и влияют на свои галактики. Их слоистая структура хранит информацию о циклах активности — сериях включений, затуханий и перезапусков, которые определяют эволюцию радиогалактик. Открытие опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Ранее Наука Mail рассказывала об открытии самого далекого природного мегамазера с помощью телескопа MeerKAT.
