Sebuah teleskop mengintip ke dalam kegelapan ruang dalam. Tiba-tiba - kilatan cahaya cemerlang muncul yang sebelumnya tidak ada di sana. Apa itu? Supernova? Dua bintang besar yang padat bergabung bersama? Mungkin ledakan sinar gamma?
Lima tahun lalu, para peneliti yang menggunakan teleskop ROTSE IIIb di McDonald Observatory memperhatikan peristiwa semacam itu. Tapi jauh dari ledakan bintang atau penggabungan bintang neutron Anda, para astronom percaya bahwa suar kecil ini, pada kenyataannya, adalah bukti dari lubang hitam supermasif di pusat galaksi yang jauh, merobek bintang menjadi serpihan .
Para astronom di McDonald telah menggunakan teleskop untuk memindai langit untuk kilasan cahaya yang baru muncul selama bertahun-tahun, sebagai bagian dari Proyek Verifikasi Supernova ROTSE (SNVP). Dan pada blush on pertama, acara terlihat pada awal 2009, yang oleh para peneliti dijuluki "Dougie," tampak seperti banyak supernova lain yang mereka temukan selama proyek berlangsung. Dengan kecerahan absolut yang berkekuatan 22,5-magnitudo, peristiwa ini sesuai dengan kelas supernova superluminous yang sudah dikenal oleh para peneliti.
Tetapi seiring berjalannya waktu dan semakin banyak data tentang Dougie bergulir, para astronom mulai berubah pikiran. Pengamatan sinar-X yang dilakukan oleh satelit Swift yang mengorbit dan spektra optik yang diambil oleh Hobby-Eberly Telescope milik McDonald mengungkap kurva cahaya dan susunan kimiawi yang berkembang yang tidak sesuai dengan simulasi komputer supernova superluminous. Demikian pula, Dougie tampaknya bukan penggabungan bintang neutron, yang akan mencapai luminositas puncak jauh lebih cepat daripada yang diamati, atau ledakan sinar gamma, yang, bahkan pada suatu sudut, akan tampak jauh lebih terang dalam cahaya x-ray .
Yang tersisa hanya satu pilihan: apa yang disebut "peristiwa gangguan pasang surut," atau pembantaian dan spagetifikasi yang terjadi ketika bintang mengembara terlalu dekat dengan cakrawala lubang hitam. J. Craig Wheeler, kepala kelompok supernova di The University of Texas di Austin dan anggota tim yang menemukan Dougie, menjelaskan bahwa pada jarak pendek, gravitasi lubang hitam memberikan tarikan yang jauh lebih kuat di sisi bintang terdekat ke itu daripada di sisi berlawanan bintang. Dia menjelaskan, "Gelombang pasang besar ini bisa jadi cukup kuat sehingga Anda menarik bintang itu menjadi mie."
Tim menyempurnakan model acara dan sampai pada kesimpulan yang mengejutkan: setelah menggambar materi bintang Dougie sedikit lebih cepat daripada yang bisa ditangani, lubang hitam sekarang "tersedak" pada makanan terbaru. Ini disebabkan oleh prinsip astrofisika yang disebut Eddington Limit, yang menyatakan bahwa lubang hitam dengan ukuran tertentu hanya dapat menangani begitu banyak material yang jatuh. Setelah batas ini tercapai, setiap pemasukan materi tambahan memberikan lebih banyak tekanan luar daripada yang bisa dikompensasi oleh gravitasi lubang hitam. Peningkatan tekanan ini memiliki semacam efek pantulan, membuang material dari piringan akresi lubang hitam bersama dengan panas dan cahaya. Ledakan energi semacam itu menyumbang setidaknya sebagian dari kecerahan Dougie, tetapi juga menunjukkan bahwa bintang sekarat aslinya - bintang yang tidak berbeda dengan Matahari kita sendiri - tidak akan turun tanpa perlawanan.
Menggabungkan pengamatan ini dengan matematika dari Batas Eddington, para peneliti memperkirakan ukuran lubang hitam sekitar 1 juta massa matahari - lubang hitam yang agak kecil, di pusat galaksi yang agak kecil, tiga miliar tahun cahaya jauhnya. Penemuan seperti ini tidak hanya memungkinkan para astronom untuk lebih memahami fisika lubang hitam, tetapi juga sifat-sifat galaksi rumah mereka yang seringkali sederhana. Lagi pula, pikir Wheeler, "Siapa yang tahu orang kecil ini memiliki lubang hitam?"
Untuk mendapatkan simulasi sekilas tentang Dougie untuk diri sendiri, lihat animasi luar biasa di bawah ini, milik anggota tim James Guillochon:
Penelitian ini diterbitkan dalam edisi bulan ini di The Astrophysical Journal. Pra-cetak kertas tersedia di sini.
