Envie d'une tasse de thé cosmique ? Celui-ci n'est pas aussi apaisant que ceux sur Terre. Dans une galaxie hébergeant une structure surnommée la "Tasse à Thé, " une tempête galactique fait rage.

La source de la bourrasque cosmique est un trou noir supermassif enfoui au centre de la galaxie, officiellement connu sous le nom de SDSS 1430+1339. Comme la matière dans les régions centrales de la galaxie est attirée vers le trou noir, il est alimenté par la forte gravité et les champs magnétiques à proximité du trou noir. Le matériau qui tombe produit plus de rayonnement que toutes les étoiles de la galaxie hôte. Ce type de trou noir en croissance active est connu sous le nom de quasar.

Situé à environ 1,1 milliard d'années-lumière de la Terre, la galaxie hôte de la tasse de thé a été découverte à l'origine dans des images de lumière visible par des scientifiques citoyens en 2007 dans le cadre du projet Galaxy Zoo, en utilisant les données du Sloan Digital Sky Survey. Depuis, des astronomes professionnels utilisant des télescopes spatiaux ont rassemblé des indices sur l'histoire de cette galaxie en vue de prévoir à quel point elle sera orageuse à l'avenir. Cette nouvelle image composite contient des données radiographiques de Chandra (bleu) ainsi qu'une vue optique du télescope spatial Hubble de la NASA (rouge et vert).

La « poignée » de la tasse à thé est un anneau de lumière optique et de rayons X entourant une bulle géante. Cette caractéristique en forme de poignée, qui est situé à environ 30, 000 années-lumière du trou noir supermassif, a probablement été formé par une ou plusieurs éruptions alimentées par le trou noir. L'émission radio—montrée dans une image composite séparée avec les données optiques—décrit également cette bulle, et une bulle d'environ la même taille de l'autre côté du trou noir.

Précédemment, les observations au télescope optique ont montré que les atomes dans la poignée de la tasse de thé étaient ionisés, C'est, ces particules se sont chargées lorsque certains de leurs électrons ont été arrachés, vraisemblablement par le fort rayonnement du quasar dans le passé. La quantité de rayonnement nécessaire pour ioniser les atomes a été comparée à celle déduite des observations optiques du quasar. Cette comparaison suggère que la production de rayonnement du quasar a diminué d'un facteur compris entre 50 et 600 au cours des 40 dernières, 000 à 100, 000 ans. Cette forte baisse inférée a conduit les chercheurs à conclure que le quasar dans la tasse à thé était en train de s'estomper ou de mourir.

De nouvelles données de Chandra et de la mission XMM-Newton de l'ESA permettent aux astronomes de mieux comprendre l'histoire de cette tempête galactique. Les spectres de rayons X (c'est-à-dire la quantité de rayons X sur une gamme d'énergies) montrent que le quasar est fortement obscurci par le gaz. Cela implique que le quasar produit beaucoup plus de rayonnements ionisants que ne l'indiquent les estimations basées sur les seules données optiques, et que les rumeurs de la mort du quasar peuvent avoir été exagérées. Au lieu de cela, le quasar n'a diminué que d'un facteur 25 ou moins au cours des 100 dernières, 000 ans.

Les données de Chandra montrent également des preuves de gaz plus chaud dans la bulle, ce qui peut impliquer qu'un vent de matière s'éloigne du trou noir. Un tel vent, qui a été entraîné par le rayonnement du quasar, peut avoir créé les bulles trouvées dans la tasse de thé.

Les astronomes ont déjà observé des bulles de différentes tailles dans des galaxies elliptiques, des groupes de galaxies et des amas de galaxies générés par des jets étroits contenant des particules voyageant près de la vitesse de la lumière, qui s'éloignent des trous noirs supermassifs. L'énergie des jets domine la puissance de sortie de ces trous noirs, plutôt que des radiations.

Dans ces systèmes à jets, les astronomes ont découvert que la puissance requise pour générer les bulles est proportionnelle à leur luminosité aux rayons X. Étonnamment, le quasar Teacup radiocommandé suit ce modèle. Cela suggère que les systèmes de quasars dominés par les radiations et leurs cousins ​​dominés par les jets peuvent avoir des effets similaires sur leur environnement galactique.

Une étude décrivant ces résultats a été publiée dans le 20 mars numéro 2018 de Les lettres du journal astrophysique .