Lubang hitam supermasif Bima Sakti bersinar dalam potret pertama yang menakjubkan – Astronomi Sekarang

Gambar pertama Sagitarius A*, yang merupakan lubang hitam di pusat Galaksi kita. Kita melihat cincin di sekitar ‘bayangan’ lubang hitam. Titik terang adalah wilayah di mana lebih banyak data dikumpulkan, dan tidak selalu mewakili titik panas. Gambar: Kolaborasi EHT.

Lubang hitam di pusat Galaksi Bima Sakti kita telah dicitrakan untuk pertama kalinya, menunjukkan cincin gas yang mengelilingi cakrawala peristiwa, di mana tidak ada cahaya yang bisa lolos.

Gambar yang menakjubkan ini adalah produk dari Event Horizon Telescope (EHT) – susunan delapan teleskop di empat benua yang mampu beroperasi secara serempak untuk mencapai sensitivitas yang diperlukan untuk memotret lubang hitam dalam panjang gelombang submilimeter.

Gambar tersebut tidak hanya menunjukkan piringan akresi gas yang berputar di sekitar lubang hitam, yang disebut Sagitarius A*, tetapi juga ‘bayangan’ lubang hitam, yang merupakan wilayah gelap di tengah cincin.

“Kami tercengang dengan seberapa baik ukuran cincin itu sesuai dengan prediksi dari teori Relativitas Umum Einstein,” kata Geoffrey Bower, yang adalah Ilmuwan Proyek di EHT, dari Institut Astronomi dan Astrofisika, Academia Sinica, Taipei.

Selama dua dekade terakhir para astronom, yang dipimpin oleh Andrea Ghez di University of California, Los Angeles, dan Reinhard Genzel dari Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics di Jerman, telah melacak bintang-bintang yang mengorbit sangat dekat dengan lubang hitam, salah satunya mendapatkan sedekat 13 miliar kilometer, atau 90 kali jarak antara Bumi dan Matahari, ke lubang hitam. Dengan menghitung orbitnya, para astronom dapat memperoleh pengukuran yang tepat dari massa Sagitarius A*, yang mereka tunjukkan 4,3 juta kali massa Matahari kita.

Ukuran cakrawala peristiwa lubang hitam berhubungan langsung dengan massa lubang hitam – semakin masif lubang hitam, semakin besar diameter cakrawala peristiwa. Jadi, jika pengukuran 4,3 juta massa matahari benar, menghasilkan cakrawala peristiwa yang tampak sekitar 52 mikrodetik di langit pada jarak 27.000 tahun cahaya dari lubang hitam, maka gambar lubang hitam seharusnya menunjukkan cakrawala peristiwa dengan ukuran yang sama. Setiap penyimpangan dari ini akan menyiratkan bahwa ada masalah dengan Teori Relativitas Umum.

BACA JUGA :  Vega C bersiap untuk penerbangan perdananya pada bulan Juni – Spaceflight Now

Untungnya, gambar menunjukkan cakrawala peristiwa 51,8 mikrodetik, jauh di dalam margin kesalahan yang diprediksi, dan membuktikan teori Einstein sekali lagi.

Cincin, atau torus, terbentuk dari gas yang mengelilingi lubang hitam. Gambar sebelumnya dari Event Horizon Telescope, dari lubang hitam di jantung galaksi Messier 87 di Gugus Virgo, juga mengungkapkan cincin gas, tetapi jumlah gas yang mengalir ke lubang hitam M87 jauh lebih besar daripada yang mengalir ke Sagitarius A* , yang dibandingkan hanya tetesan. Namun demikian, cincin gas terlihat berfluktuasi dalam hitungan menit saat materi berpacu di sekitar lubang hitam, cincin itu hidup dengan energi yang bergejolak.

Membandingkan ukuran relatif Sagitarius A* dan lubang hitam di M87, yang jauh lebih jauh, tetapi juga jauh lebih besar, itulah sebabnya ia muncul dengan ukuran yang sama di langit dengan Sagitarius A*. Gambar: Kolaborasi EHT.

Gas di sekitar lubang hitam bergerak dengan kecepatan yang sama — hampir secepat cahaya — di sekitar Sagitarius A* dan M87,” kata Chi-kwan Chan dari Steward Observatory di University of Arizona. “Tetapi di mana gas membutuhkan waktu berhari-hari hingga berminggu-minggu untuk mengorbit lubang hitam yang lebih besar di M87, di Sagitarius A* yang jauh lebih kecil, ia menyelesaikan orbit hanya dalam beberapa menit. Ini berarti kecerahan dan pola gas di sekitar Sagitarius A* berubah dengan cepat saat kami mengamatinya — seperti mencoba mengambil gambar yang jelas tentang anak anjing yang mengejar ekornya dengan cepat.”

Namun, terlepas dari lebih dari lima juta simulasi komputer yang mencoba menggambarkan aktivitas ini, tidak ada yang dapat secara tepat menggambarkan aktivitas yang terlihat dalam gambar sebenarnya.

Sebagian dari masalahnya adalah, ironisnya, lebih sulit untuk memotret lubang hitam supermasif di depan pintu kita daripada memotret lubang hitam M87, yang berjarak 54,5 juta tahun cahaya. Ini karena antara kita dan Sagitarius A* terdapat sejumlah besar gas dan debu di bidang Bima Sakti, yang dapat menyebarkan gelombang radio, menghasilkan gambar yang kabur. Dan karena akresi ke Sagitarius A* sangat lemah, sinyalnya lebih redup. Tim Event Horizon Telescope sekarang sedang mengerjakan cara untuk mengurangi hamburan, dengan tujuan mengambil gambar yang lebih tajam yang dapat menunjukkan perilaku turbulen dengan lebih baik dan yang kemudian dapat dipetakan secara lebih akurat ke berbagai model teoretis.

BACA JUGA :  Para astronom menemukan bintang 'standar emas' di Bima Sakti

Sekarang kita dapat mempelajari perbedaan antara dua lubang hitam supermasif ini [Sagittarius A* and M87] untuk mendapatkan petunjuk baru yang berharga tentang bagaimana proses penting ini bekerja,” kata Keiichi Asada dari Institut Astronomi dan Astrofisika, Academia Sinica, Taipei. Kami memiliki gambar untuk dua lubang hitam — satu di ujung besar dan satu di ujung kecil lubang hitam supermasif di Semesta — jadi kami bisa melangkah lebih jauh dalam menguji bagaimana gravitasi berperilaku di lingkungan ekstrem ini daripada sebelumnya.”

Leave a Reply

Your email address will not be published.