Sugen på en kopp kosmiskt te? Den här är inte lika lugnande som de på jorden. I en galax som är värd för en struktur med smeknamnet "Tekoppen, "en galaktisk storm rasar.

Källan till den kosmiska stormen är ett supermassivt svart hål begravt i mitten av galaxen, officiellt känd som SDSS 1430+1339. När materia i de centrala delarna av galaxen dras mot det svarta hålet, den får energi av den starka gravitationen och magnetfälten nära det svarta hålet. Det infallande materialet producerar mer strålning än alla stjärnor i värdgalaxen. Denna typ av aktivt växande svarta hål är känt som en kvasar.

Ligger cirka 1,1 miljarder ljusår från jorden, tekoppens värdgalax upptäcktes ursprungligen i bilder med synligt ljus av medborgarforskare 2007 som en del av Galaxy Zoo-projektet, med hjälp av data från Sloan Digital Sky Survey. Sedan dess, professionella astronomer som använder rymdbaserade teleskop har samlat ledtrådar om historien om denna galax med ett öga på att förutsäga hur stormigt det kommer att bli i framtiden. Den här nya sammansatta bilden innehåller röntgendata från Chandra (blå) tillsammans med en optisk vy från NASA:s Hubble Space Telescope (röd och grön).

Tekoppens "handtag" är en ring av optiskt ljus och röntgenljus som omger en gigantisk bubbla. Denna handtagsformade funktion, som ligger cirka 30, 000 ljusår från det supermassiva svarta hålet, formades troligen av ett eller flera utbrott som drevs av det svarta hålet. Radioemission – visad i en separat sammansatt bild med de optiska data – skisserar också denna bubbla, och en bubbla ungefär lika stor på andra sidan av det svarta hålet.

Tidigare, optiska teleskopobservationer visade att atomer i handtaget på tekoppen joniserades, det är, dessa partiklar laddades när några av deras elektroner togs bort, förmodligen av kvasarens starka strålning tidigare. Mängden strålning som krävdes för att jonisera atomerna jämfördes med den som utläss från optiska observationer av kvasaren. Denna jämförelse antydde att kvasarens strålningsproduktion hade minskat med en faktor på någonstans mellan 50 och 600 under de senaste 40, 000 till 100, 000 år. Denna antydda kraftiga nedgång fick forskare att dra slutsatsen att kvasaren i tekoppen höll på att blekna eller dö.

Nya data från Chandra och ESA:s XMM-Newton-uppdrag ger astronomer en förbättrad förståelse av historien om denna galaktiska storm. Röntgenspektra (det vill säga mängden röntgenstrålar över en rad energier) visar att kvasaren är kraftigt skymd av gas. Detta innebär att kvasaren producerar mycket mer joniserande strålning än vad som indikeras av uppskattningarna baserat på enbart optiska data, och att ryktena om kvasarens död kan ha varit överdrivna. Istället har kvasaren bara minskat med en faktor på 25 eller mindre under de senaste 100, 000 år.

Chandra-data visar också bevis för varmare gas i bubblan, vilket kan innebära att en vind av material blåser bort från det svarta hålet. En sådan vind, som drevs av strålning från kvasaren, kan ha skapat bubblorna som finns i tekoppen.

Astronomer har tidigare observerat bubblor av olika storlekar i elliptiska galaxer, galaxgrupper och galaxhopar som genererades av smala jetstrålar som innehåller partiklar som färdas nära ljusets hastighet, som skjuter bort från de supermassiva svarta hålen. Strålarnas energi dominerar effekten av dessa svarta hål, snarare än strålning.

I dessa jetdrivna system, astronomer har funnit att den kraft som krävs för att generera bubblorna är proportionell mot deras röntgenljusstyrka. Förvånande, den strålningsdrivna tekoppskvasaren följer detta mönster. Detta tyder på strålningsdominerade kvasarsystem och deras jetdominerade kusiner kan ha liknande effekter på sin galaktiska omgivning.

En studie som beskriver dessa resultat publicerades den 20 mars, 2018 års nummer av The Astrophysical Journal Letters .