Галактика Андромеды (M31), ближайшая к Млечному Пути спиральная галактика, находится на расстоянии 2,5 млн световых лет от Земли. Её можно разглядеть невооружённым глазом в северном полушарии в безлунные ночи. Как и наша галактика, она содержит сотни миллиардов звёзд и сверхмассивную чёрную дыру в ядре. Последняя, известная как M31*, обладает массой около 100 млн солнечных — значительно больше, чем Стрелец А* в центре Млечного Пути. Несмотря на гигантские размеры, M31* остаётся относительно спокойной, проявляя активность лишь эпизодически.
«Каждая крупная галактика имеет сверхмассивную чёрную дыру, но связь между ними до конца не ясна. Когда я анализировал данные, меня пробрал озноб: я понял, что наблюдаю за рентгеновским мерцанием чёрной дыры», — поделился Стивен ДиКерби из Мичиганского университета, соавтор исследования.
Команда Стивена ДиКерби проанализировала 15 лет наблюдений рентгеновской обсерватории Chandra за M31*. Учёные выявили, что после мощных вспышек 2006 и 2013 годов чёрная дыра перешла в состояние повышенной активности. Эти события совпали с регистрацией нейтрино обсерваторией IceCube, что ранее наблюдалось и в других галактиках. По мнению исследователей, такие вспышки могут быть ключевыми этапами генерации нейтрино в жизни сверхмассивных чёрных дыр.
Чтобы точно локализовать M31*, команда использовала данные Chandra, отличающие четыре близких рентгеновских источника: S1, SSS, N1 и P2. Анализ подтвердил, что P2 совпадает с положением чёрной дыры, окружённой плотным звёздным скоплением.
Галактика Андромеды и Млечный Путь продолжают сближаться, что закончится слиянием в единую систему через 4,5 млрд лет. Однако уже сейчас M31* даёт уникальный шанс понять механизмы, управляющими ядрами галактик. Учёные надеются, что новые данные помогут раскрыть природу взаимодействий между чёрными дырами и их звёздным окружением, а также пролить свет на процессы, формирующие крупномасштабную структуру Вселенной.