Článek
Studie odhalila existenci dlouhých vláknitých struktur plynu a prachu, které se pohybují ve spirále začínající ve vzdálenosti od černé díry a končící u samotné černé díry. Výsledky, které byly publikovány v časopise Astrophysical Journal, byly získány pomocí snímků z kosmických dalekohledů Hubblova teleskopu a Spitzerova dalekohledu.
Galaxie Androméda a černé díry
Kombinací pozorování z Hubbleova vesmírného dalekohledu a Spitzerova vesmírného dalekohledu, tým vědců vedený skupinou z Mnichovské univerzitní observatoře (USM) a Astrofyzikálního ústavu na Kanárských ostrovech (IAC), dokázal výpočetní astrofyzikou podrobně prostudovat, jak je černá díra v galaxii Andromeda napájena.
Galaxie Andromeda, která je viditelná pouhým okem, je jednou z nejbližších galaxií k Mléčné dráze. Ve svém středu ukrývá velmi masivní černou díru, která má 100 milionkrát větší hmotnost, než Slunce. Přesto tato černá díra, stejně jako ta ve středu naší vlastní galaxie zvaná Sagittarius A*, patří k nejméně aktivním známým ze supermasivních černých děr v centrech galaxií, protože vyzařují velmi málo záření.
Dlouhá cesta potřebná k nasycení černé díry Andromedy: od 6500 světelných let až k jejím dveřím. Obrázek ukazuje majestátnost této galaxie s mnoha spirálními rameny naplněnými miliony hvězd. Ve středu galaxie se nachází supermasivní černá díra (na obrázku malý čtvereček). Přiblížení této vložky je níže. Zobrazuje dlouhé, úzké rysy, které se kruhově pohybují směrem ke středu. Jsou to vlákna prachu a plynu, která jsou vtahována do černé díry. Další přiblížení zóny (pravý obrázek) ukazuje filamenty zacílené s přesností na umístění černé díry.
Černé díry jsou nenasytné, ale přesto citlivé. Když jsou krmené pomalu a kousek po kousku, nejeví známky krmení, ale pokud je krmení nucené a nadměrné, reagují prudce a agresivně.
Vlákna materiálu a spirální trajektorie
Díky dvěma výkonným vesmírným teleskopům tým objevil, že černá díra v centru Andromedy se napájí dlouhými vlákny prachu a plynu, začínající v určité vzdálenosti od středu galaxie.
„Vlákna se k černé díře přibližují kousek po kousku a ve spirále, podobně jako když voda odtéká dírou ve dřezu,“ vysvětluje Almudena Prietová, výzkumnice z IAC, která je spoluautorkou článku.
Pomocí výkonných počítačů bylo možné simulovat transport a místo pobytu tohoto materiálu v čase a prostoru. Obrázek ukazuje snímky cesty v závislosti na čase (uvedené na horních panelech v jednotkách milionů let) rostoucí zleva doprava. Síť cest nebo vláken (barevné pruhy na každém snímku) se zdá být komplikovanější, jak se blíží ke středu galaxie. Pohyb je však uspořádaný a progresivní, přičemž vlákna rotují pomalu ve spirále směrem k černé díře. Cesta trvá více než 100 milionů let.
Zatímco HST může vidět ztmavnutí způsobené prachem vláken ve viditelném světle, Spitzerův dalekohled dokáže zachytit stejná vlákna v infračerveném světle. Použití společných pozorování s oběma dalekohledy odhalilo úplný pohled na proces narůstání materiálu kolem černé díry.
Vzhledem k tomu, že galaxie v Andromedě je tak blízko, Spitzerova pozorování jejího středu jsou dosud nejpodrobnějšími pozorováními středu galaxie provedenými tímto dalekohledem a mají úroveň přesnosti srovnatelnou s přesností dosahovanou Hubbleovým vesmírným dalekohledem.
Tato studie je součástí projektu PARSEC, jehož cílem je zkoumat v širokém rozsahu vlnových délek jádra nejbližších galaxií a procesy akrece jejich centrálních černých děr.
-ima-
- - - - - - -
Článek byl upraven z tiskové zprávy Caltech, vědecká studie byla publikována v časopise Astrophysical Journal, C. Alig, A. Prieto et al. „Akreční režim v supermasivních černých dírách Sub-Eddington: Dostat se do centrálních parseků Andromedy“. 2023 ApJ 953 109. DOI: 10.3847/1538-4357/ace2c3.
