תמונות אלו של גלקסיית אנדרומדה משתמשות בנתונים מטלסקופ החלל שפיצר בדימוס של נאס"א. אורכי גל מרובים מוצגים בתמונה בתמונה העליונה, וחושפים כוכבים, אבק ואזורי היווצרות כוכבים. התמונה התחתונה מציגה אבק בלבד, מה שמקל על לראות את המבנה הבסיסי של הגלקסיה. קרדיט: NASA/JPL-Caltech
נאס"אתמונות טלסקופ החלל שפיצר מציגות זרמים של אבק המזינים את הסופר-מסיבי חור שחור באנדרומדה, חושף כיצד החורים השחורים הללו יכולים להאכיל ברציפות ללא תנודות אור משמעותיות. מחקרים עדכניים המשתמשים במודלים ממוחשבים ובנתוני ארכיון תומכים בממצא זה.
בתמונות מטלסקופ החלל שפיצר בדימוס של נאס"א, זרמים של אבק באורך אלפי שנות אור זורמים לעבר החור השחור הסופר-מאסיבי בלב גלקסיית אנדרומדה. מסתבר שהזרמים הללו יכולים לעזור להסביר כיצד חורים שחורים פי מיליארדי מהמסה של השמש שלנו משביעים את התיאבון הגדול שלהם אבל נשארים אוכלים "שקטים".
בעוד חורים שחורים סופר מסיביים זוללים גז ואבק, החומר מתחמם רגע לפני שהוא נופל פנימה, ויוצרים מופעי אור מדהימים – לפעמים בהירים יותר מגלקסיה שלמה מלאה בכוכבים. כאשר החומר נצרך בגושים בגדלים שונים, בהירות החור השחור משתנה.
אבל החורים השחורים במרכז שביל החלב (הגלקסיה הביתית של כדור הארץ) ואנדרומדה (אחת מהשכנות הגלקטיות הקרובות ביותר שלנו) הם מהאוכלים השקטים ביותר ביקום. מעט האור שהם פולטים אינו משתנה באופן משמעותי בבהירות, מה שמרמז שהם צורכים זרימה קטנה אך קבועה של מזון, במקום גושים גדולים. הנחלים מתקרבים לחור השחור לאט לאט, ובספירלה, בדומה לאופן שבו המים מסתחררים במורד ניקוז.
ציד אחר מקור המזון של אנדרומדה
מחקר שפורסם מוקדם יותר השנה לקח את ההשערה שחור שחור סופר מסיבי שקט ניזון מזרם קבוע של גז ויישם אותו על גלקסיית אנדרומדה. באמצעות מודלים ממוחשבים, המחברים דימו כיצד גז ואבק בקרבת החור השחור הסופר-מאסיבי של אנדרומדה עשויים להתנהג לאורך זמן. ההדמיה הוכיחה שדיסק קטן של גז חם יכול להיווצר קרוב לחור השחור הסופר מסיבי ולהזין אותו ברציפות. ניתן היה לחדש את הדיסק ולתחזק אותו על ידי זרמי גז ואבק רבים.
אבל החוקרים מצאו גם שזרמים אלה צריכים להישאר בגודל ובקצב זרימה מסוימים; אחרת, החומר ייפול לתוך החור השחור בגושים לא סדירים, ויגרום לתנודות אור נוספות.
תמונה מקרוב זו של מרכז גלקסיית אנדרומדה, שצולמה על ידי טלסקופ החלל שפיצר בדימוס של נאס"א, מסומנת בקווים כחולים מקווקו כדי להדגיש את נתיבם של שני זרמי אבק הזורמים לעבר החור השחור העל-מאסיבי במרכז הגלקסיה (מסומן בסגול נְקוּדָה). קרדיט: NASA/JPL-Caltech
כאשר השוו המחברים את הממצאים שלהם לנתונים מטלסקופ החלל האבל של שפיצר ונאס"א, הם מצאו ספירלות אבק שזוהו בעבר על ידי שפיצר שמתאימות לאילוצים הללו. מכאן, המחברים הסיקו שהספירלות מאכילות את החור השחור הסופר-מסיבי של אנדרומדה.
"זו דוגמה מצוינת למדענים הבוחנים מחדש את נתוני הארכיון כדי לחשוף יותר על דינמיקת הגלקסיות על ידי השוואתם להדמיות המחשב האחרונות", אמרה אלמודנה פריטו, אסטרופיזיקאית במכון לאסטרופיזיקה של האיים הקנריים ובמצפה הכוכבים האוניברסיטאי במינכן. מחבר שותף במחקר שפורסם השנה. "יש לנו נתונים בני 20 שנה שמספרים לנו דברים שלא זיהינו בהם כשאספנו אותם לראשונה".
מבט מעמיק יותר על אנדרומדה
הושק בשנת 2003 ומנוהל על ידי מעבדת הנעת סילון של נאס"א (JPL), שפיצר חקר את היקום באור אינפרא אדום, שאינו נראה לעיניים אנושיות. אורכי גל שונים חושפים תכונות שונות של אנדרומדה, כולל מקורות אור חמים יותר, כמו כוכבים, ומקורות קרירים יותר, כמו אבק.
על ידי הפרדת אורכי גל אלה והתבוננות באבק בלבד, אסטרונומים יכולים לראות את ה"שלד" של הגלקסיה – מקומות שבהם הגז התלכד והתקרר, ולפעמים יוצר אבק, ויוצר תנאים להיווצרות כוכבים. מבט זה על אנדרומדה חשף כמה הפתעות. למשל, למרות שזו גלקסיה ספירלית כמו שביל החלב, אנדרומדה נשלטת על ידי טבעת אבק גדולה ולא זרועות ברורות המקיפות את מרכזה. התמונות חשפו גם חור משני בחלק אחד של הטבעת שבו עברה גלקסיה ננסית.
קרבתה של אנדרומדה לשביל החלב פירושה שהיא נראית גדולה יותר מגלקסיות אחרות מכדור הארץ: בעין בלתי מזוינת, אנדרומדה תהיה בערך פי שישה מהרוחב של הירח (כ-3 מעלות). אפילו עם שדה ראייה רחב יותר מזה של האבל, שפיצר היה צריך לצלם 11,000 תמונות כדי ליצור את התמונה המקיפה הזו של אנדרומדה.
עוד על המשימה
JPL ניהל את משימת טלסקופ החלל שפיצר עבור מנהלת משימת המדע של נאס"א בוושינגטון עד שהמשימה הופסקה בינואר 2020. פעולות מדע נערכו במרכז המדע שפיצר ב-Caltech. פעולות החללית התבססו בחלל לוקהיד מרטין בליטלטון, קולורדו. הנתונים מאוחסנים בארכיון המדע של אינפרא אדום המופעל על ידי IPAC ב-Caltech. קלטק מנהלת את JPL עבור נאס"א.
