Miscellaneous

Peneliti Mengungkap Gambar Area Sekitar Lubang Hitam Supermasif di Inti Galaxy

Peneliti Mengungkap Gambar Area Sekitar Lubang Hitam Supermasif di Inti Galaxy

Penelitian baru oleh tim ilmuwan internasional mengungkapkan hasil mengejutkan dari upaya terkoordinasi antara 14 lembaga penelitian di seluruh dunia untuk menangkap gambar yang jelas dari lubang hitam Sagitarius A * (Sgr A *), yang telah lama dicurigai sebagai lubang hitam supermasif. di jantung Bima Sakti.

Sagitarius A *: Omnivora Elusif Mengintai di Pusat Galaksi

Lubang hitam adalah beberapa struktur paling eksotis di alam semesta, objek yang sangat padat dan relatif kecil sehingga gravitasinya mencegah cahaya keluar. Sejauh ini, tidak ada yang pernah "melihat" lubang hitam, dan mereka hanya dapat dideteksi secara tidak langsung oleh pengaruhnya terhadap objek lain yang terlihat seperti bintang.

Itu membuat lubang hitam supermasif, objek dengan dimensi yang relatif kecil tetapi jutaan kali lebih besar dari Matahari, menjadi subjek spekulasi dan studi yang intens.

Jantung dari banyak galaksi adalah lubang hitam supermasif, dan Sgr A * berada di tengah-tengah kita. Sgr A * adalah 4 juta kali massa Matahari kita dan diameternya hanya 44 juta kilometer, sedikit lebih kecil dari jarak antara Matahari dan merkuri.

Sgr A * tidak dapat dilihat secara visual karena sejumlah alasan, tetapi yang paling penting adalah lengan spiral Bima Sakti berputar mengelilingi intinya, menutupi pusat galaksi di balik awan debu dan gas yang sangat besar yang tidak dapat ditembus cahaya, jadi satu-satunya cara untuk mengamatinya adalah dengan menggunakan gelombang infra merah, sinar-x, radio, dan gamma yang dilepaskan dalam hiruk pikuk aktivitas di sekitar cakrawala peristiwa.

Namun, ini bukannya tanpa masalah. Sepanjang garis pandang dari Bumi ke lubang hitam supermasif, kantong gas dengan kepadatan dan komposisi berbeda mengganggu dan mengubah gelombang ini dalam proses yang disebut hamburan antarbintang. Jadi di mana kami berharap dapat melihat gambar yang jelas dari struktur lubang hitam dan sekitarnya, yang dapat kami lihat hanyalah kekacauan kabur yang cerah.

Upaya Internasional yang Belum Pernah Ada Sebelumnya

Ini adalah tantangan yang diharapkan dapat diatasi oleh Event Horizon Telescope (EHT). EHT telah mengumpulkan jaringan stasiun teleskop radio dari seluruh dunia untuk membuat teleskop radio virtual selebar 8.000 mil.

Menggunakan apa yang dikenal sebagai interferometri garis dasar sangat panjang (VLBI), EHT mampu mempertajam resolusi jaringan teleskop radio secara keseluruhan dengan meminta setiap teleskop mengamati titik yang sama di luar angkasa. Ini mencapai efek yang mirip dengan menggunakan cermin yang lebih besar di teleskop optik untuk melihat objek yang lebih jauh dengan secara efektif membuat teleskop radio seukuran diameter bumi.

Beralih ke jantung galaksi, EHT memulai pengamatan terkoordinasi Sgr A * pada April 2017.

Setelah beberapa hari pencatatan, EHT telah mengumpulkan 1.000.000 Gb data. Data ini diterbangkan ke laboratorium pemrosesan di Amerika Serikat dan Jerman untuk dianalisis dan diharapkan dapat dirangkai menjadi gambaran lengkap tentang lubang hitam supermasif, sebuah proses yang memakan waktu hampir 2 tahun.

Memotong Kebisingan

Setelah berbulan-bulan mengumpulkan data, sebuah makalah yang diterbitkan bulan ini di The Astrophysical Journal mengumumkan bahwa EHT telah berhasil menangkap gambar paling jelas dari lingkungan sekitar lubang hitam.

Mereka mampu mengidentifikasi dan menyaring hampir semua hamburan antarbintang berkat karya Michael Johnson dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics "Meskipun hamburan mengaburkan dan mengubah citra Sagitarius A *," katanya, "yang luar biasa Resolusi dari pengamatan ini memungkinkan kami untuk menentukan sifat tepat dari hamburan. Kami kemudian dapat menghilangkan sebagian besar efek dari hamburan dan mulai melihat seperti apa benda-benda di dekat lubang hitam. "

Gambar lubang hitam mengungkapkan sesuatu yang tidak diharapkan siapa pun. Secara khusus, sumber radiasi dari Sgr A * lebih kecil dari yang mereka perkirakan, dan yang lebih penting, morfologi wilayah sumber sangat simetris.

Menurut penulis utama makalah tersebut, Nijmegen Ph.D. Mahasiswa Sara Issaoun, "ini mungkin menunjukkan bahwa emisi radio dihasilkan dalam piringan gas yang jatuh daripada oleh jet radio. Namun, itu akan membuat Sagitarius A * pengecualian dibandingkan dengan lubang hitam pemancar radio lainnya."

"Alternatifnya," tambahnya, "bisa jadi radio jet itu mengarah hampir ke kita."

Saat Melihat Ke Abyss, Apakah Abyss Melihat Ke Belakang?

Saat bintang dan material lain ditelan oleh lubang hitam, jauh sebelum mereka mencapai titik tak bisa kembali, gaya gravitasi intens yang bekerja pada material menciptakan efek tipis yang merobek apa pun yang terlalu dekat.

Ini membentuk piringan akresi material yang mengelilingi massa pusat lubang hitam, berputar mengelilinginya dengan kecepatan mendekati persentase kecepatan cahaya.

Energi yang luar biasa dari proses ini menunjukkan bahwa tidak semua materi benar-benar dikonsumsi. Beberapa di antaranya terlontar kembali ke luar angkasa dengan jet yang sangat sempit dengan kecepatan hampir mencapai kecepatan cahaya dari kutub lubang hitam. Proses ini, dengan kekerasan dan energi yang sangat tinggi, menghasilkan banyak gelombang radio yang mengikuti jalur jet.

Dalam kedua kasus tersebut, pengamatan sumber radio Sgr A * menunjukkan kesimpulan yang sangat tidak mungkin dan perdebatan sengit tentang sifat wilayah sumber ini sedang berlangsung.

Heino Falcke, profesor astronomi radio di Radboud University dan supervisor Issaoun, telah melakukan penelitian independen ke dalam Sgr A * selama hampir 30 tahun, mengatakan kepada National Geographic, "mereka adalah titik akhir terakhir ruang dan waktu, dan mungkin mewakili batas akhir kita pengetahuan."

Falcke pernah menjadi skeptis terhadap jet radio sebagai sumber gelombang radio Sgr A *, akhir tahun lalu, Falcke adalah bagian dari upaya yang menemukan bukti serupa untuk kesimpulan jet radio. Dulunya seorang skeptis, dia sekarang jauh lebih terbuka pada gagasan: "Mungkin ini benar dan kami melihat binatang ini dari sudut pandang yang sangat istimewa."

Harapan untuk Pengamatan Mendatang

Studi lebih lanjut akan diperlukan untuk sepenuhnya menentukan sifat sumber radio Sagitarius A *, tetapi dengan pengamatan yang akan datang, EHT ingin melakukan Sgr A * pada 230 GHz, kegembiraan sedang dibangun sehingga kita mungkin segera melihat bayangan Sgr A Cakrawala peristiwa *, memberi kami konfirmasi visual pertama kami tentang keberadaan lubang hitam.

“Meskipun hamburan mengaburkan dan mengubah citra Sagitarius A *,” kata Johnson, “resolusi luar biasa dari pengamatan ini memungkinkan kami untuk menemukan sifat yang tepat dari hamburan tersebut. Berita baiknya adalah pengamatan ini menunjukkan bahwa hamburan tidak akan mencegah Teleskop Horizon Peristiwa melihat bayangan lubang hitam pada 230 GHz, jika ada yang terlihat. "


Tonton videonya: Bagaikan Spageti, Sebuah Bintang Ditelan oleh Lubang Hitam. Inilah yang Dilihat Astronom (September 2021).