Sejak 1970-an, para astronom berteori bahwa di pusat galaksi kita, sekitar 26.000 tahun cahaya dari Bumi, terdapat lubang hitam supermasif (SMBH) yang dikenal sebagai Sagittarius A *. Berukuran sekitar 44 juta km (27,3 juta mi) dengan diameter dan berbobot sekitar 4 juta massa Matahari, lubang hitam ini diyakini memiliki pengaruh besar pada pembentukan dan evolusi galaksi kita.
Namun, para ilmuwan tidak pernah bisa melihatnya secara langsung dan keberadaannya hanya disimpulkan dari efeknya pada bintang-bintang dan bahan yang mengelilinginya. Namun, pengamatan baru yang dilakukan oleh kolaborasi GRAVITY ** telah berhasil menghasilkan pengamatan paling detail hingga saat ini mengenai masalah di sekitar Sagittarius A *, yang merupakan bukti terkuat namun ada lubang hitam di pusat Bima Sakti.
Studi yang menggambarkan temuan mereka - "Deteksi gerakan orbital dekat orbit melingkar stabil terakhir dari lubang hitam besar SgrA *", yang baru-baru ini muncul di jurnal Astronomi dan Astrofisika - dipimpin oleh Reinhard Genzel dari Institut Max Planck untuk Fisika Extraterrestrial (MPE) dan termasuk berbagai ilmuwan yang membentuk kolaborasi GRAVITY.
Kolaborasi GRAVITY (yang terdiri dari para ilmuwan dari berbagai lembaga penelitian dan universitas Eropa) dinamakan demikian karena hubungan mereka dengan instrumen GRAVITY, yang merupakan bagian dari Interferometer Teleskop Sangat Besar ESO (VLTI) milik ESO. Instrumen ini menggabungkan cahaya dari empat Unit Teleskop VLT untuk membuat teleskop virtual yang berdiameter 130 m (426,5 kaki).
Selama dua tahun terakhir, tim ini telah menggunakan instrumen ini untuk mengamati pusat Galactic dan Sgr A * untuk mengamati efeknya terhadap lingkungan sekitarnya. Tujuan dari pengamatan ini adalah untuk menguji prediksi yang dibuat oleh Teori Relativitas Umum Einstein dan mempelajari lebih lanjut tentang SMBH dengan mempelajari kandidat terdekat yang tersedia.
Tujuan lain adalah untuk mencari gerakan orbital semburan radiasi infra merah (alias. Spots hot spot ’) di cakram akresi Sag A * (sabuk gas yang mengorbit lubang hitam). Nyala api terjadi ketika gas ini, yang dipercepat hingga kecepatan relativistik, ditarik sedekat mungkin dengan horizon peristiwa lubang hitam - yang dikenal sebagai orbit lingkaran stabil terdalam (ISCO) - tanpa dikonsumsi.
Menggunakan instrumen GRAVITY pada VLTI, tim mengamati flare yang berasal dari sabuk yang dipercepat hingga 30% kecepatan cahaya dalam orbit melingkar di sekitar Sag A *. Bukan hanya ini material pertama kali diamati yang mengorbit mendekati titik lubang hitam tidak bisa kembali, itu adalah pengamatan paling detail dari material yang mengorbit sedekat ini dengan lubang hitam.
Seperti yang dikatakan Oliver Pfuhl, seorang ilmuwan di Institut Max Planck untuk Fisika Extraterrestrial dan salah satu penulis di makalah itu, dalam siaran pers ESO baru-baru ini:
“Sangat membingungkan untuk benar-benar menyaksikan materi yang mengorbit lubang hitam besar pada 30% dari kecepatan cahaya. Sensitivitas GRAVITY yang luar biasa memungkinkan kami untuk mengamati proses pertambahan secara real time dalam detail yang belum pernah terjadi sebelumnya.“
Pengamatan yang mereka lakukan juga mengkonfirmasi teori bahwa Sag A * memang lubang hitam supermasif - atau dikenal sebagai "paradigma lubang hitam besar". Seperti yang dijelaskan Genzel, pencapaian ini adalah sesuatu yang telah dinanti-nantikan para ilmuwan selama beberapa dekade. "Ini selalu merupakan salah satu proyek impian kami, tetapi kami tidak berani berharap hal itu akan segera terjadi," katanya.
Menariknya, ini bukan pertama kalinya kolaborasi GRAVITY menggunakan VLTI untuk mengamati pusat galaksi kita. Awal tahun ini, tim menggunakan GRAVITY dan Spectrograph untuk instrumen Pengamatan Lapangan Integral dalam Near Infrared (SINFONI) untuk mengukur pergerakan bintang saat melakukan penerbangan dekat dengan Sag A *.
Ketika bintang (S2) lewat dekat dengan medan gravitasi ekstrem dari Sagitarius A *, tim mengukur posisi dan kecepatan bintang dan membandingkannya dengan pengukuran sebelumnya. Setelah membandingkannya dengan berbagai teori gravitasi, mereka dapat mengkonfirmasi bahwa perilaku bintang itu konsisten dengan prediksi yang dibuat oleh Teori Relativitas Umum Einstein.
Ini adalah pencapaian besar, karena ini adalah pertama kalinya Relativitas Umum dikonfirmasikan dalam lingkungan yang sedemikian ekstrem. Seperti yang dijelaskan Pfuhl:
“Kami memonitor S2 dengan cermat, dan tentu saja kami selalu mengawasi Sagittarius A *. Selama pengamatan kami, kami cukup beruntung untuk melihat tiga suar terang dari sekitar lubang hitam - itu kebetulan kebetulan!“
Pada akhirnya, pengamatan terobosan ini dimungkinkan berkat kombinasi kolaborasi internasional dan instrumen canggih. Di masa depan, instrumen yang lebih maju - dan metode berbagi data yang ditingkatkan - pasti akan membuka lebih banyak misteri di Semesta dan membantu para ilmuwan memahami bagaimana hal itu terjadi.
Dan pastikan untuk memeriksa ESOcast ini yang berbicara tentang penemuan terbaru ini, milik ESO:
** Kolaborasi GRAVITY terdiri dari anggota Max Planck Institute untuk Fisika Luar Angkasa, Observatorium LESIA Paris, Centre Nationale de Researches Scientifique (CNRS), Institut Max Planck untuk Astronomi, Centro de Astrofísica e Gravitação (CENTRA) , European Southern Observatory (ESO), dan beberapa universitas Eropa.
