Apelidado de "Teacup" por causa de sua forma, este quasar está causando uma tempestade contínua.
A fonte de energia do quasar é um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia distante.
O recurso em forma de alça é uma bolha formada por uma ou mais erupções alimentadas pelo buraco negro.
Novos dados da Chandra e da XMM-Newton fornecem novas informações sobre a história dessas erupções.
Gosta de uma xícara de chá cósmico? Este não é tão calmante quanto os da Terra. Em uma galáxia que hospeda uma estrutura apelidada de "xícara de chá", uma tempestade galáctica está em fúria.
A fonte da tempestade cósmica é um buraco negro supermassivo enterrado no centro da galáxia, oficialmente conhecido como SDSS 1430 + 1339. Como a matéria nas regiões centrais da galáxia é puxada em direção ao buraco negro, ela é energizada pela forte gravidade e campos magnéticos perto do buraco negro. O material infalível produz mais radiação do que todas as estrelas da galáxia hospedeira. Esse tipo de buraco negro em crescimento ativo é conhecido como quasar .
Localizada a cerca de 1,1 bilhão de anos-luz da Terra, a galáxia hospedeira do Teacup foi originalmente descoberta em imagens de luz visível por cientistas cidadãos em 2007, como parte do projeto Galaxy Zoo, usando dados do Sloan Digital Sky Survey. Desde então, astrônomos profissionais que usam telescópios baseados no espaço reuniram pistas sobre a história desta galáxia com o objetivo de prever quão tempestuoso ela será no futuro. Esta nova imagem composta contém dados de raios-X do Chandra (azul), juntamente com uma visão óptica do Telescópio Espacial Hubble da NASA (vermelho e verde).
A "alça" da Teacup é um anel de luz óptica e de raios X que envolve uma bolha gigante. Este recurso em forma de alça, localizado a cerca de 30.000 anos-luz do buraco negro supermassivo, provavelmente foi formado por uma ou mais erupções alimentadas pelo buraco negro. A emissão de rádio - mostrada em uma imagem composta separada com os dados ópticos - também descreve essa bolha e uma bolha do mesmo tamanho no outro lado do buraco negro.
Anteriormente, as observações do telescópio óptico mostravam que os átomos no cabo da xícara de chá estavam ionizados, isto é, essas partículas ficavam carregadas quando alguns de seus elétrons eram removidos, presumivelmente pela forte radiação do quasar no passado. A quantidade de radiação necessária para ionizar os átomos foi comparada com a inferida a partir de observações ópticas do quasar. Essa comparação sugeriu que a produção de radiação do quasar havia diminuído por um fator entre 50 e 600 nos últimos 40.000 a 100.000 anos. Esse declínio agudo inferido levou os pesquisadores a concluir que o quasar no Teacup estava desaparecendo ou morrendo.
Novos dados da missão XMM-Newton da Chandra e da ESA dão aos astrônomos uma melhor compreensão da história desta tempestade galáctica. Os espectros de raios X (isto é, a quantidade de raios X ao longo de uma gama de energias) mostram que o quasar é fortemente obscurecido pelo gás. Isso implica que o quasar está produzindo muito mais radiação ionizante do que o indicado pelas estimativas baseadas apenas nos dados óticos, e que os rumores sobre a morte do quasar podem ter sido exagerados. Em vez disso, o quasar diminuiu apenas um fator de 25 ou menos nos últimos 100.000 anos.
Os dados do Chandra também mostram evidências de gás mais quente dentro da bolha, o que pode implicar que um vento de material está soprando para longe do buraco negro. Tal vento, que foi impulsionado pela radiação do quasar, pode ter criado as bolhas encontradas na xícara de chá.
Os astrônomos já observaram bolhas de vários tamanhos em galáxias elípticas , grupos de galáxias e aglomerados de galáxias que foram gerados por jatos estreitos contendo partículas viajando perto da velocidade da luz, que se afastam dos buracos negros supermassivos. A energia dos jatos domina a potência desses buracos negros, ao invés da radiação.
Nestes sistemas a jato, os astrônomos descobriram que a energia necessária para gerar as bolhas é proporcional ao seu brilho de raios-X. Surpreendentemente, o quasar de Teacup controlado por radiação segue esse padrão. Isto sugere sistemas quasares dominados pela radiação e os seus primos dominados por jacto podem ter efeitos semelhantes nos seus arredores galácticos.
O Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, administra o programa Chandra para o Diretório de Missões Científicas da NASA em Washington. O Smithsonian Astrophysical Observatory, em Cambridge, Massachusetts, controla a ciência e as operações de voo do Chandra.
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