Дані, отримані за допомогою космічного телескопа NASA Spitzer, дали змогу вченим зрозуміти, чому деякі надмасивні чорні діри світяться інакше, ніж інші.
На зображеннях потоки пилу довжиною в тисячі світлових років спрямовуються до надмасивної чорної діри в центрі галактики Андромеди. Виявляється, ці потоки можуть допомогти пояснити, як чорні діри, маса яких у мільярди разів більша за масу нашого Сонця, насичують свої великі апетити, залишаючись при цьому «тихими» їдцями.
Коли надмасивні чорні діри поглинають газ і пил, матеріал нагрівається безпосередньо перед падінням всередину, створюючи неймовірні світлові шоу — інколи яскравіші, ніж ціла галактика, повна зірок. Коли матеріал поглинається згустками різного розміру, яскравість чорної діри коливається.
Але чорні діри в центрі Чумацького Шляху й Андромеди, однієї з наших найближчих галактичних сусідів, — одні з найтихіших «пожирачів» у Всесвіті. Те небагато, що вони випромінюють, не сильно відрізняється за яскравістю, що говорить про те, що вони споживають невеликий, але стійкий потік речовини, а не великі згустки. Потоки наближаються до чорної діри потроху і по спіралі, подібно до того, як вода закручується у водостоці.
У дослідженні, опублікованому на початку цього року, гіпотеза про те, що тиха надмасивна чорна діра живиться постійним потоком газу, була застосована до галактики Андромеди. Використовуючи комп'ютерні моделі, автори змоделювали, як газ і пил поблизу надмасивної чорної діри Андромеди можуть поводитися з плином часу. Моделювання показало, що поблизу надмасивної чорної діри може утворитися невеликий диск гарячого газу, який буде постійно живити її. Диск може поповнюватися і підтримуватися численними потоками газу і пилу.
Але дослідники також виявили, що ці потоки повинні залишатися в межах певного розміру і швидкості потоку, інакше речовина падатиме в чорну діру нерівномірними згустками, спричиняючи ще більші коливання світла.
Коли автори порівняли свої висновки з даними, отриманими за допомогою Spitzer і космічного телескопа NASA Hubble, вони виявили спіралі пилу, раніше ідентифіковані телескопом Spitzer, які вписувалися в ці обмеження. З цього автори зробили висновок, що спіралі живлять надмасивну чорну діру Андромеди.
Запущений у 2003 році і керований Лабораторією реактивного руху NASA, Spitzer вивчав Всесвіт в інфрачервоному світлі, яке невидиме для людського ока. Різні довжини хвиль показують різні особливості Андромеди, включно з більш гарячими джерелами світла, як-от зірки, і більш холодними, як-от пил.
Розділяючи ці довжини хвиль і розглядаючи тільки пил, астрономи можуть побачити «скелет» галактики — місця, де газ скупчився і охолов, іноді утворюючи пил, що створює умови для формування зірок. Цей вид Андромеди виявив кілька сюрпризів. Наприклад, хоча Андромеда і є спіральною галактикою, як Чумацький Шлях, у ній переважає велике пилове кільце, а не окремі рукави, що кружляють навколо її центру. Зображення також показали вторинну діру в одній із частин кільця, через яку пройшла карликова галактика.
