В центре радиогалактик обычно располагается сверхмассивная чёрная дыра, которая поглощает окружающее вещество и выбрасывает мощные струи заряженных частиц в противоположные стороны. Эти струи при столкновении с межзвёздной средой формируют огромные области, называемые радио-лепестками, заполненные намагниченной плазмой. Внутри лепестков релятивистские электроны движутся по спирали вдоль магнитных полей и излучают радиоволны.
Команда исследователей из университета Кейптауна совместно с коллегами из Шотландии, Италии и Мадагаскара провела наблюдения на радиотелескопе MeerKAT и обнаружила у системы J022248−060934 три пары радио-лепестков, расположенных по обе стороны от центра галактики. Наличие трёх пар лепестков указывает на то, что центральная чёрная дыра пережила как минимум три цикла активности — периоды включения, выключения и повторного запуска.
Общая протяжённость радиоизлучения достигает около 5 миллионов световых лет, что позволяет отнести J022248−060934 к гигантским радиогалактикам. Этот объект стал всего седьмым известным примером так называемых «тройных-двойных» радиогалактик (TDRG).
Анализ возраста частиц в лепестках показал, что самые внешние содержат более старое излучение, а внутренние — результаты более недавних вспышек активности. Первый выброс, сформировавший самые дальние лепестки, произошёл не менее 16 миллионов лет назад и длился примерно 10 миллионов лет. Затем наступила пауза около миллиона лет, после чего последовал второй цикл продолжительностью около 7 миллионов лет. Третий цикл, который продолжается в настоящее время, длится примерно 8 миллионов лет.
Данные свидетельствуют о том, что чёрная дыра большую часть времени находится в активном состоянии, а периоды затишья весьма кратковременны. Авторы исследования подчёркивают высокий коэффициент активности — около 90% для первой фазы, что означает минимальные перерывы в ядерной активности.
Это открытие противоречит прежним представлениям о длительных перерывах между активными фазами, однако учёные предупреждают, что новые оценки нужно интерпретировать с осторожностью из-за ограничений данных.
Редкие объекты вроде J022248−060934 помогают лучше понять механизмы роста сверхмассивных чёрных дыр и их влияние на эволюцию галактик. Слои радио-лепестков хранят подробную информацию о циклах активности, которые формируют структуру и поведение радиогалактик.
Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.