Астрономы обнаружили изменчивость в сверхмассивной черной дыре в центре Туманности Андромеды
Исследование, проведенное Стивеном ДиКерби и его коллегами из Мичиганского государственного университета с использованием данных рентгеновской обсерватории NASA Chandra, проливает новый свет на поведение сверхмассивных черных дыр и их связь с галактиками. Ученые обнаружили рентгеновские лучи, исходящие от черной дыры M31* в центре галактики Андромеды (M31), что позволило глубже понять динамику этих загадочных космических объектов.
Сверхмассивные черные дыры — это колоссальные объекты, масса которых в миллионы или даже миллиарды раз превышает массу Солнца. Они находятся в центрах большинства крупных галактик, включая Млечный Путь и Туманность Андромеды. Несмотря на их огромное гравитационное влияние, природа взаимодействия между черными дырами и галактиками остается одной из ключевых загадок астрофизики.
Когда материя падает в черную дыру, она разогревается до экстремальных температур, испуская рентгеновское излучение, которое можно зафиксировать с помощью таких инструментов, как Chandra. Это излучение предоставляет ценную информацию о процессах, происходящих вблизи горизонта событий черной дыры.
Анализ данных Chandra и открытие вспышек M31*
ДиКерби и его команда проанализировали 15 лет наблюдений Chandra за галактикой Туманность Андромеды, чтобы изучить поведение ее центральной черной дыры. Они обнаружили, что M31* находится в активном состоянии с 2006 года, когда произошла мощная рентгеновская вспышка. Еще одна вспышка была зафиксирована в 2013 году, после чего активность черной дыры снизилась, но оставалась выше фонового уровня.
Особую сложность представляло выделение излучения M31* на фоне других рентгеновских источников в ядре галактики — S1, SSS, N1 и P2. Благодаря исключительному разрешению Chandra ученые смогли изолировать сигнал от черной дыры, подобно тому, как на телешоу увеличивают и улучшают изображение для детального анализа.
Работа также связана с исследованиями нейтрино — неуловимых частиц, которые могут возникать в экстремальных условиях около черных дыр. Ученые из обсерватории IceCube, включая ДиКерби, изучают нейтрино, чтобы понять процессы в активных галактических ядрах. Обнаруженные вспышки M31* согласуются с гипотезой о том, что подобные события могут сопровождаться нейтринным излучением.
Будущее рентгеновской астрономии
Несмотря на успехи Chandra, будущее рентгеновских наблюдений остается под вопросом. Телескоп, работающий с 1999 года, рискует лишиться финансирования, а его потенциальный преемник — AXIS — будет запущен не раньше 2030-х годов. Стивен ДиКерби подчеркивает, что прекращение работы Chandra лишит ученых уникального инструмента для изучения черных дыр и других высокоэнергетических явлений.
Исследование M31* не только углубляет понимание сверхмассивных черных дыр, но и демонстрирует важность долгосрочных космических миссий. Ученые выражают надежду, что их работа вдохновит на дальнейшие наблюдения за M31* и поддержит развитие новых телескопов, которые продолжат раскрывать тайны Вселенной.