Лето и осень - лучшее время для наблюдений за нашим галактическим соседом - Туманностью Андромеды. Если вам повезёт оказаться ночью наедине с природой в безлюдном месте, вдали от городской засветки, вы сможете найти её даже невооружённым глазом: она выглядит, как крошечное и слабосветящееся размытое облачко. В телескоп, несомненно, вид будет гораздо лучше, но только вот заглянуть в самое сердце галактики можно с помощью мощных телескопов, позволяющих нам смотреть в разных диапазонах (например, рентгеновском, инфракрасном, ультрафиолетовом), и только благодаря новейшему оборудованию, компьютерному моделированию и анализу огромного количества данных астрономы смогли исследовать центр Андромеды...
Вообще Галактика Андромеды является самой хорошо изученной из подобных ей объектов. О ней нам даже известно больше, чем о нашем собственном Млечном Пути, поскольку наблюдения родной Галактики затрудняют плотные газо-пылевые облака, а Андромеда видна, как на ладони.
Когда космическая обсерватория NASA "Chandra" была запущена в 1999 году, учёные сразу же обратили свой взор на изучение Туманности Андромеды в рентгеновском диапазоне. Данные "Чандры" объединили с полученными ранее данными телескопа "Хаббл", и оказалось, что в центре Андромеды проживает огромная сверхмассивная чёрная дыра с массой в 140 млн. солнечных масс! В Млечном Пути тоже есть подобный объект в его "сердце" - это сверхмассивная чёрная дыра Стрелец А*, но ей до объекта в Андромеде далеко - масса Стрельца А* всего около 4,3 млн солнечных! Раскормилась чёрная дыра в "сердце" Андромеды, и очень странная разница между этими чёрными дырами, ведь Млечный Путь примерно в 2,5 раза меньше Туманности Андромеды. Что же там вообще происходит, в "сердце" этой загадочной красавицы?
Центр Андромеды от "Хаббла"
Диаметр Андромеды составляет 250 000 световых лет, тогда как диаметр нашей Галактики - 100 000 - 110 000 световых лет, однако плотность Млечного Пути намного больше. Да, Андромеда приютила около 1 триллиона звёзд (в Млечном Пути - 400 млрд), но, учитывая её габариты, они более отдалены друг от друга. Темп звёздообразования тоже отличается от Млечного Пути: так, активность рождения новых светил составляет всего 30 % от нашей. Но почему?
Считается, что сверхмассивные чёрные дыры в галактиках, несмотря на свой устрашающий вид, являются гравитационными якорями, удерживающими всю систему в равновесии. Они поглощают материю, а взамен выбрасывают огромное количество энергии для образования новых звёзд. Вокруг центральной сверхмассивной чёрной дыры в Андромеде кружат в основном очень старые звёзды - жёлтые карлики и красные гиганты. Они движутся по сильно вытянутым эллиптическим орбитам, и если какая из них подойдёт на опасно близкое расстояние, то чёрная дыра её непременно затягивает. Когда это происходит, чёрная дыра буквально срывает вещество со звезды, растягивая её, и оно начинает вращаться на околосветовой скорости вокруг чёрной дыры до тех пор, пока не будет поглощено полностью. Вращающееся вещество разогревается от такого бешенного вращения в аккреционном диске и достигает температуры, согласно данным телескопа "Чандра", в 1 000 000 С! Эти звёзды - истинный раритет, ведь им почти 13 млрд лет, и появились они почти одновременно с самой галактикой!
В процессе поглощения выделившаяся энергия распространяется настолько далеко, что её хватает на весь галактический радиус в любом направлении, но наибольшее количество звёзд наблюдается в центре. Старые звёзды, окружающие чёрную дыру, становятся со временем её добычей, а молодые белые и голубые гиганты окружают весь этот неспокойный и шумный центральный район, держась от него на почтенном расстоянии. Но когда-нибудь и их постигнет та же участь - стать съеденными и пойти на выработку энергии, если, конечно, сами по себе не взорвутся к тому времени.
В галактических спиральных рукавах Андромеды поселились звёзды среднего возраста - им около 4-7 млрд лет, а это почти столько же, сколько нашему Солнцу. Плотность Андромеды в целом меньше Млечного Пути, потому что основное количество звёзд сбилось в шаровые скопления, вращающиеся вокруг её галактического центра. Плотность звёзд в центре Андромеды вокруг чёрной дыры очень высокая, расстояние между звёздами могут достигать всего 3 млн км! В Млечном Пути этот показатель в 7 000 раз выше. Но откуда именно в центре взялось такое количество этих шаровых скоплений?
Шаровое звёздное скопление в Туманности Андромеда
В своём "тёмном" прошлом Андромеда, точно так же, как и Млечный Путь, не прочь была полакомиться другими карликовыми галактиками, впоследствии разрастаясь за счёт них. Шаровые звёздные скопления - это, по сути, "обглоданные косточки" некогда поглощённых ею карликовых галактик, ставших её добычей. В Млечном Пути тоже такие имеются, но они могут встречаться не только в его центре, но и в рукавах и даже в звёздном гало. Чёрная дыра в Андромеде настолько сильна, что обеспечила себе надёжную кормушку на долгие миллиарды лет. Чёрная дыра в центре Андромеды разгоняет звёзды, странствующие вокруг неё, до невероятных скоростей, а особенно "повезло" тем, кто находится на расстоянии от неё примерно в 1 световой год: 3,6 млн км/ч! При такой скорости можно за 40 секунд облететь земной шар или за шесть минут добраться от Земли до Луны.
