|
Пищевые привычки массивных черных дыр
|
|
|
|
На снимках, сделанных вышедшим из эксплуатации космическим телескопом НАСА "Спитцер", видны потоки пыли длиной в тысячи световых лет, которые движутся к сверхмассивной черной дыре в центре галактики Андромеды. Оказывается, эти потоки могут помочь объяснить, как черные дыры, масса которых в миллиарды раз превышает массу нашего Солнца, удовлетворяют свои большие аппетиты, но остаются "тихими" едоками. Когда сверхмассивные черные дыры поглощают газ и пыль, вещество нагревается непосредственно перед падением внутрь, создавая невероятные световые шоу — иногда ярче, чем целая галактика, полная звезд. Когда вещество поглощается сгустками разного размера, яркость черной дыры колеблется. Но черные дыры в центре Млечного Пути (родной галактики Земли) и Андромеды (одной из наших ближайших галактических соседок) являются одними из самых тихих пожирателей во Вселенной.
|
|
|
|
То небольшое количество света, которое они излучают, незначительно отличается по яркости, что позволяет предположить, что они потребляют небольшое, но постоянное количество пищи, а не большие скопления. Потоки приближаются к черной дыре постепенно и по спирали, подобно тому, как вода стекает в канализацию. В исследовании, опубликованном в журнале Astrophysical Journal, была выдвинута гипотеза о том, что тихая сверхмассивная черная дыра питается постоянным потоком газа, и применена к галактике Андромеды. Используя компьютерные модели, авторы смоделировали, как газ и пыль в непосредственной близости от сверхмассивной черной дыры Андромеды могут вести себя с течением времени. Моделирование показало, что вблизи сверхмассивной черной дыры может образоваться небольшой диск из горячего газа, который будет непрерывно ее подпитывать. Диск мог бы пополняться и поддерживаться в рабочем состоянии многочисленными потоками газа и пыли.
|
|
|
Однако исследователи также обнаружили, что эти потоки должны оставаться в пределах определенного размера и скорости потока; в противном случае вещество попадало бы в черную дыру нерегулярными сгустками, вызывая еще большие колебания света. Когда авторы сравнили свои результаты с данными, полученными от Spitzer и космического телескопа НАСА "Хаббл", они обнаружили спирали пыли, ранее идентифицированные Spitzer, которые соответствуют этим ограничениям. Исходя из этого, авторы пришли к выводу, что эти спирали питают сверхмассивную черную дыру Андромеды. "Это отличный пример того, как ученые пересматривают архивные данные, чтобы узнать больше о динамике галактик, сравнивая их с новейшими компьютерными моделями", - сказала Альмудена Прието, астрофизик из Института астрофизики Канарских островов и Университетской обсерватории Мюнхена и соавтор исследования, опубликованного в этом году. "У нас есть данные 20-летней давности, которые говорят нам о вещах, которые мы не распознали в них, когда впервые собирали".
|
|
|
|
Запущенный в 2003 году под руководством Лаборатории реактивного движения НАСА, "Спитцер" изучал Вселенную в инфракрасном свете, который невидим для человеческого глаза. Различные длины волн позволяют выявить различные особенности Андромеды, в том числе более горячие источники света, такие как звезды, и более холодные источники, такие как пыль. Разделив эти длины волн и наблюдая только за пылью, астрономы могут увидеть "скелет" галактики — места, где газ сливался и охлаждался, иногда образуя пыль, создавая условия для образования звезд. Этот вид Андромеды преподнес несколько сюрпризов. Например, несмотря на то, что это спиральная галактика, подобная Млечному Пути, в Андромеде преобладает большое пылевое кольцо, а не отдельные рукава, окружающие ее центр. На снимках также видно вторичное отверстие в одной из частей кольца, через которое прошла карликовая галактика. Близость Андромеды к Млечному Пути означает, что с Земли она выглядит крупнее других галактик: при наблюдении невооруженным глазом Андромеда была бы примерно в шесть раз шире Луны (около 3 градусов). Даже имея поле зрения шире, чем у "Хаббла", "Спитцеру" пришлось сделать 11 000 снимков, чтобы создать эту всеобъемлющую картину Андромеды.
|
|
|
|
Источник
|
