Naukowcy uzyskali bezpośrednią wizualizację procesu zasilania supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki Andromedy. Badanie ujawniło istnienie długich nitkowatych struktur gazu i pyłu, które poruszają się po spirali, zaczynając w pewnej odległości od czarnej dziury, a kończąc na samej czarnej dziurze.
Wyniki, które zostały opublikowane w czasopiśmie Astrophysical Journal, uzyskano przy użyciu obrazów z teleskopów kosmicznych Hubble’a i Spitzera.
Galaktyka Andromedy, obserwowana nieuzbrojonym okiem, jest jedną z najbliższych galaktyk naszej Drogi Mlecznej. W centrum tej galaktyki znajduje się ogromna czarna dziura, której masa przekracza 100 milionów mas Słońca. Należy jednak zauważyć, że zarówno ta czarna dziura, jak i ta znajdująca się w centrum naszej Galaktyki (Sagittarius A*), są jednymi z najmniej aktywnych spośród znanych supermasywnych czarnych dziur w centrach galaktyk, emitując bardzo niewielkie ilości promieniowania.
Aktywność czarnej dziury jest uzależniona od sposobu jej zasilania, czyli od zachowania materii, która do niej wpada w procesie akrecji. Obserwacja tego zjawiska w Drodze Mlecznej jest utrudniona ze względu na nasze położenie blisko płaszczyzny Galaktyki, co powoduje znaczne zasłonięcie pyłem oraz dużym natężeniem gwiazd. Natomiast sytuacja w galaktyce Andromedy jest inna, co umożliwia obserwacje jej czarnej dziury bez większych przeszkód.
Teraz, łącząc obserwacje z teleskopów Hubble’a i Spitzera, zespół naukowców był w stanie szczegółowo zbadać, w jaki sposób czarna dziura w galaktyce Andromedy jest zasilana.
Czarne dziury są żarłocznymi drapieżnikami, ale jednocześnie wrażliwymi – stwierdził Christian Alig, naukowiec z USM, który jest pierwszym autorem artykułu. Gdy są karmione powoli i małymi porcjami, nie wykazują oznak żerowania, lecz gdy karmienie jest przymusowe i nadmierne, reagują gwałtownie.
Włókna materii i spiralne trajektorie
Zespół badaczy, korzystając z dwóch potężnych teleskopów kosmicznych, odkrył, że czarna dziura w centrum Andromedy zasilana jest poprzez długie struktury pyłu i gazu, które rozpoczynają się w pewnej odległości od centrum galaktyki. Almudena Prieto, badaczka z IAC i współautorka artykułu, wyjaśniła, że włókna zbliżają się do czarnej dziury stopniowo i po spirali, podobnie jak woda spływa do otworu w zlewie.
Teleskop Hubble'a jest w stanie wykryć zaciemnienie powodowane przez pył w świetle widzialnym, natomiast teleskop Spitzera może obserwować te same struktury w podczerwieni. Dzięki wspólnym obserwacjom za pomocą obu tych teleskopów uzyskano kompletny obraz procesu akrecji materii wokół czarnej dziury. Ponieważ galaktyka Andromedy jest tak blisko, obserwacje jej centrum za pomocą teleskopu Spitzera są najbardziej szczegółowymi jak dotąd i osiągnęły poziom dokładności porównywalny z tym uzyskiwanym przez teleskop Hubble'a.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- Observers measure how Andromeda’s central black hole is fed
- The Accretion Mode in Sub-Eddington Supermassive Black Holes: Getting into the Central Parsecs of Andromeda
Źródło: IAC
Na ilustracji: Czarna dziura w galaktyce Andromedy. Źródło: Spitzer Space Telescope
