В космической чашке бушует шторм

Источником космического шквала стала сверхмассивная черная дыра, похороненная в центре галактики, официально известная как SDSS 1430 + 1339. Когда вещество в центральных областях галактики притягивается к черной дыре, оно заряжается сильной гравитацией и магнитными полями вблизи черной дыры. Падающий материал производит больше излучения, чем все звезды в галактике-хозяйке. Этот вид активно растущей черной дыры известен как квазар.

Расположенная на расстоянии около 1,1 миллиарда световых лет от Земли, галактика Teacup была сначала обнаружена на изображениях видимого света гражданскими учеными в 2007 году в рамках проекта Galaxy Zoo, используя данные Sloan Digital Sky Survey. С тех пор профессиональные астрономы с помощью космических телескопов собрали подсказки об истории этой галактики, чтобы предсказать, насколько бурной она станет в будущем. Это новое составное изображение содержит рентгеновские данные Chandra (синий) и оптический вид с космического телескопа Hubble НАСА (красный и зеленый).

«Ручка» чашки представляет собой кольцо оптического и рентгеновского света, окружающее гигантский пузырь. Эта особенность в форме ручки, которая находится на расстоянии около 30 000 световых лет от сверхмассивной черной дыры, скорее всего была образована одним или несколькими извержениями черной дыры. Радиоизлучение - показанное на отдельном составном изображении с оптическими данными - также очерчивает этот пузырь и второй пузырь примерно того же размера на другой стороне черной дыры.

Ранее наблюдения с помощью оптического телескопа показали, что атомы в ручке Teacup ионизованы, то есть эти частицы стали заряженными, когда часть их электронов была отделена из-за сильного излучения квазара в прошлом. Количество излучения, необходимое для ионизации атомов, сравнивалось с количеством, полученным из оптических наблюдений квазара. Это сравнение показало, что радиационное излучение квазара уменьшилось примерно в 50 - 600 раз за последние 40 - 100 тысяч лет. Этот резкий спад привел исследователей к выводу, что квазар в Teacup угасает.

Новые данные от Chandra и миссии ЕКА XMM-Newton дают астрономам лучшее понимание истории этой галактической бури. Рентгеновские спектры показывают, что квазар сильно затенен газом. Это означает, что квазар производит гораздо больше ионизирующего излучения, чем указано в оценках, основанных только на оптических данных, и что слухи о смерти квазара могли быть преувеличены. Вместо этого квазар уменьшился на коэффициент 25 или меньше за последние 100 000 лет.

Данные Chandra также показывают наличие более горячего газа внутри пузыря, что может означать, что из черной дыры дует ветер. Такой ветер, вызванный излучением квазара, мог создать пузырьки, найденные в Teacup.

Астрономы ранее наблюдали пузырьки различных размеров в эллиптических галактиках, галактических группах и скоплениях галактик, которые были созданы узкими джетами, содержащими частицы, движущиеся со скоростью света, которые отлетают от сверхмассивных черных дыр. Энергия джетов доминирует над выходной мощностью этих черных дыр, а не излучением.

Астрономы обнаружили, что мощность, необходимая для генерации пузырьков, пропорциональна их яркости рентгеновского излучения. Радиационный квазар Teacup следует этой схеме. Это говорит о том, что радиационно-доминирующие квазарные системы и их кузены, в которых преобладают реактивные джеты, могут оказывать аналогичное воздействие на свое галактическое окружение.