Gema cahaya sinar-X menyala dari inti galaksi telah diamati. Saat bintang itu ditarik ke dalam lubang hitam, materialnya disuntikkan ke dalam piringan akresi lubang hitam, yang menyebabkan ledakan radiasi yang tiba-tiba. Emisi flare sinar-X yang dihasilkan diamati ketika menghantam gas bintang lokal, menghasilkan gema cahaya. Peristiwa ini memberi kita wawasan yang lebih baik tentang bagaimana bintang dimakan oleh lubang hitam supermasif dan menyediakan metode untuk memetakan struktur inti galaksi. Para ilmuwan sekarang percaya bahwa mereka memiliki bukti pengamatan yang sulit dipahami torus molekul yang diperkirakan mengelilingi lubang hitam supermasif aktif.
Gema cahaya dari galaksi jauh telah diamati sebelumnya. Gema dari supernova yang terjadi 400 tahun yang lalu (yang sekarang diamati sebagai supernova sisa SNR 0509-67.5) baru saja diamati di Bumi, setelah emisi supernova memantul dari materi galaksi. Namun ini adalah pertama kalinya bahwa emisi energik dari pemasukan materi yang tiba-tiba ke dalam cakram akresi lubang hitam supermasif telah diamati menggemakan gas-gas dalam inti galaksi. Ini adalah langkah besar menuju pemahaman bagaimana bintang dikonsumsi oleh lubang hitam supermasif. Selain itu, gema bertindak seperti lampu sorot, menyoroti materi bintang gelap antara bintang-bintang, mengungkapkan struktur yang belum pernah kita lihat sebelumnya.
Penelitian baru ini dilakukan oleh tim internasional yang dipimpin oleh Stefanie Komossa dari Institut Max Planck untuk Fisika ekstraterestrial di Garching, Jerman, menggunakan data dari Sloan Digital Sky Survey. Komossa menyamakan pengamatan ini dengan menerangi kota gelap dengan ledakan kembang api:
“Mempelajari inti galaksi normal seperti melihat cakrawala New York di malam hari saat listrik mati: Anda tidak bisa belajar banyak tentang bangunan, jalan, dan taman. Situasi berubah, misalnya, selama tampilan kembang api. Itu persis sama ketika ledakan tiba-tiba radiasi energi tinggi menerangi galaksi.”- Stefanie Komossa
Ledakan sinar-X yang kuat seperti ini bisa sangat sulit untuk diamati karena merupakan emisi yang berumur pendek, tetapi sejumlah besar informasi dapat diperoleh dengan melihat peristiwa seperti itu jika para astronom cukup cepat. Dengan menganalisis tingkat ionisasi dan data kecepatan dalam garis emisi spektroskopi dari cahaya yang digaungkan, fisikawan Max Planck dapat menyimpulkan lokasi suar. Di dalam garis emisi terdapat "sidik jari" kosmik atom-atom di sumber emisi, yang membawa mereka ke inti galaksi di mana lubang hitam supermasif diyakini hidup.
Model standar untuk inti galaksi (a.k.a. model terpadu galaksi aktif) memprediksi "torus molekuler" yang mengelilingi piringan akresi lubang hitam. Pengamatan baru terhadap galaksi yang bernama SDSSJ0952 + 2143 ini tampaknya menunjukkan sinar-X yang dipantulkan oleh torus molekul galaksi (dengan garis emisi besi yang kuat). Ini adalah pertama kalinya keberadaan torus yang mungkin telah terlihat, dan jika dikonfirmasi, astrofisikawan akan memiliki bukti pengamatan mereka tentang kemungkinan teoretis ini, memperkuat model standar. Terlebih lagi, menggunakan flare disk akresi dapat membantu para ilmuwan ketika mencoba untuk memetakan struktur torus molekuler lainnya.
Memperkuat pengamatan emisi sinar-X gema dari torus adalah kemungkinan melihat variabel emisi inframerah. Emisi ini menandakan "panggilan terakhir untuk bantuan" oleh awan berdebu yang dipanaskan dengan cepat oleh sinar-X yang terjadi. Debu akan segera menguap.
Tapi bagaimana mereka tahu itu adalah bintang yang jatuh ke dalam disk akresi? Selain garis besi yang kuat, ada garis emisi hidrogen aneh yang belum pernah terlihat sebelumnya. Ini adalah bukti kuat bahwa itu adalah puing-puing dari bintang yang terlalu dekat dengan lubang hitam, menghilangkan bahan bakar hidrogennya.
Meskipun sinar X-ray telah mereda, galaksi terus diamati oleh satelit sinar-X Chandra. Emisi sinar-X yang samar tetapi terukur sedang diamati mungkin menandakan bahwa bintang tersebut masih diumpankan ke piringan akresi. Tampaknya mungkin bahwa mengukur emisi samar ini juga dapat digunakan, memungkinkan para peneliti untuk terus memetakan torus molekul lama setelah emisi sinar-X awal yang kuat telah berakhir.
Sumber: arXiv, Institut Max Planck untuk Fisika Extraterrestrial
