На изображениях, сделанных выведенным из экплуатации космическим телескопом NASA Spitzer, видны потоки пыли длиной в тысячи световых лет, движущиеся к сверхмассивной черной дыре в центре галактики Андромеды. Эти потоки могут помочь объяснить, как черные дыры с массой в миллиарды раз больше массы нашего Солнца могут удовлетворять свои огромные аппетиты, оставаясь при этом относительно "тихими" едоками.
Сверхмассивные черные дыры, поглощая газ и пыль, нагревают этот материал перед его поглощением, создавая яркие световые шоу, иногда превосходящие по яркости целую галактику. Когда черные дыры потребляют материал нерегулярно, их яркость колеблется. Однако черные дыры в центре Млечного Пути и Андромеды, одни из самых "тихих" во Вселенной, излучают сравнительно постоянный свет, что указывает на то, что они питаются небольшим, но стабильным потоком вещества.
Недавнее исследование предложило гипотезу о том, что эти тихие черные дыры питаются постоянным потоком газа. Используя компьютерные модели, ученые смоделировали поведение газа и пыли вокруг сверхмассивной черной дыры в Андромеде. Модели показали, что небольшой диск горячего газа может формироваться рядом с черной дырой и непрерывно ее питать, подпитываемый многочисленными потоками газа и пыли.
Однако исследование показало, что эти потоки должны сохранять определенные размеры и скорости, иначе материя будет поступать в черную дыру неравномерными сгустками, вызывая значительные колебания яркости.
Сравнив свои результаты с данными телескопов «Спитцер» и «Хаббл», исследователи обнаружили, что спирали пыли, ранее идентифицированные «Спитцером», соответствуют этим ограничениям, что позволяет предположить, что они питают сверхмассивную черную дыру Андромеды.
"Спитцер", запущенный в 2003 году и управляемый Лабораторией реактивного движения JPL, исследовал Вселенную в инфракрасном свете. Различные длины волн позволили выявить разные особенности Андромеды, от горячих источников света, таких как звезды, до холодных, таких как пыль.
Разделив эти длины волн и изучая только пыль, астрономы смогли увидеть структуру галактики, где газ сконденсировался и охладился, иногда образуя пыль и создавая условия для формирования звезд. Этот подход открыл новые аспекты Андромеды. Например, несмотря на то, что Андромеда является спиральной галактикой, как и Млечный Путь, в ее центре доминирует большое пылевое кольцо, а не отдельные спиральные рукава. Изображения также показали вторичную дыру в одном из участков кольца, через которую прошла карликовая галактика.
Близость Андромеды к Млечному Пути делает ее видимой с Земли в гораздо больших масштабах, чем другие галактики: ее угловой размер на небе примерно в шесть раз шире Луны. Даже с широким полем зрения «Спитцеру» потребовалось сделать 11 000 снимков, чтобы создать полное изображение Андромеды.