Voglia di una tazza di tè cosmico? Questo non è calmante come quelli sulla Terra. In una galassia che ospita una struttura soprannominata "Tazza da tè, "Infuria una tempesta galattica.

La fonte della tempesta cosmica è un buco nero supermassiccio sepolto al centro della galassia, ufficialmente noto come SDSS 1430+1339. Poiché la materia nelle regioni centrali della galassia viene attirata verso il buco nero, è eccitato dalla forte gravità e dai campi magnetici vicino al buco nero. Il materiale in caduta produce più radiazioni di tutte le stelle della galassia ospite. Questo tipo di buco nero in crescita attiva è noto come quasar.

Situato a circa 1,1 miliardi di anni luce dalla Terra, la galassia ospite della Teacup è stata originariamente scoperta in immagini di luce visibile da scienziati cittadini nel 2007 come parte del progetto Galaxy Zoo, utilizzando i dati della Sloan Digital Sky Survey. Da allora, astronomi professionisti che utilizzano telescopi spaziali hanno raccolto indizi sulla storia di questa galassia con l'obiettivo di prevedere quanto sarà tempestosa in futuro. Questa nuova immagine composita contiene i dati a raggi X di Chandra (blu) insieme a una vista ottica dal telescopio spaziale Hubble della NASA (rosso e verde).

Il "manico" della tazza da tè è un anello di luce ottica e a raggi X che circonda una bolla gigante. Questa caratteristica a forma di maniglia, che si trova a circa 30, 000 anni luce dal buco nero supermassiccio, è stato probabilmente formato da una o più eruzioni alimentate dal buco nero. L'emissione radio, mostrata in un'immagine composita separata con i dati ottici, delinea anche questa bolla, e una bolla delle stesse dimensioni dall'altra parte del buco nero.

In precedenza, le osservazioni del telescopio ottico hanno mostrato che gli atomi nel manico della tazza da tè erano ionizzati, questo è, queste particelle si sono caricate quando alcuni dei loro elettroni sono stati strappati via, presumibilmente dalla forte radiazione del quasar in passato. La quantità di radiazione necessaria per ionizzare gli atomi è stata confrontata con quella dedotta dalle osservazioni ottiche del quasar. Questo confronto ha suggerito che la produzione di radiazioni del quasar era diminuita di un fattore compreso tra 50 e 600 negli ultimi 40, da 000 a 100, 000 anni. Questo forte declino dedotto ha portato i ricercatori a concludere che il quasar nella tazza da tè stava svanendo o morendo.

Nuovi dati provenienti da Chandra e dalla missione XMM-Newton dell'ESA stanno offrendo agli astronomi una migliore comprensione della storia di questa tempesta galattica. Gli spettri dei raggi X (cioè la quantità di raggi X in un intervallo di energie) mostrano che il quasar è pesantemente oscurato dal gas. Ciò implica che il quasar sta producendo molta più radiazione ionizzante di quanto indicato dalle stime basate sui soli dati ottici, e che le voci sulla morte del quasar potrebbero essere state esagerate. Invece il quasar si è attenuato solo di un fattore di 25 o meno negli ultimi 100, 000 anni.

I dati di Chandra mostrano anche prove di gas più caldo all'interno della bolla, il che può implicare che un vento di materiale stia soffiando via dal buco nero. un tale vento, che è stato guidato dalle radiazioni del quasar, potrebbe aver creato le bolle trovate nella tazza da tè.

Gli astronomi hanno precedentemente osservato bolle di varie dimensioni nelle galassie ellittiche, gruppi di galassie e ammassi di galassie che sono stati generati da getti stretti contenenti particelle che viaggiano vicino alla velocità della luce, che sparano via dai buchi neri supermassicci. L'energia dei getti domina la potenza di questi buchi neri, piuttosto che radiazioni.

In questi sistemi a reazione, gli astronomi hanno scoperto che la potenza richiesta per generare le bolle è proporzionale alla loro luminosità dei raggi X. Sorprendentemente, il quasar Teacup guidato dalle radiazioni segue questo schema. Ciò suggerisce che i sistemi di quasar dominati dalle radiazioni e i loro cugini dominati dai jet possono avere effetti simili sui loro dintorni galattici.

Uno studio che descrive questi risultati è stato pubblicato il 20 marzo, numero 2018 di Le Lettere del Giornale Astrofisico .