Ketika sebuah bintang menderita kematian dini di tangan lubang hitam yang tersembunyi, para astronom mendeteksi ratapan ultahnya yang bersulap - dalam kunci D-tajam, tidak kurang - dari 3,9 miliar tahun cahaya. Ledakan ultraluminous sinar-X mengungkapkan keberadaan lubang hitam supermasif di pusat galaksi jauh pada bulan Maret 2011, dan sekarang informasi tersebut dapat digunakan untuk mempelajari cara kerja kehidupan nyata dari lubang hitam, relativitas umum, dan konsep pertama. diusulkan oleh Einstein pada tahun 1915.
Di tengah-tengah banyak galaksi spiral (termasuk galaksi kita sendiri), terdapat monster tak terbantahkan di Alam Semesta: lubang hitam supermasif yang sangat padat, berisi massa setara jutaan Matahari yang dikemas ke dalam area yang lebih kecil dari diameter orbit Merkurius. Sementara beberapa lubang hitam supermasif (SMBH) mengelilingi diri mereka dengan cakram yang sangat besar yang mengorbit dari bahan super panas yang pada akhirnya akan berputar ke dalam untuk memenuhi selera mereka yang tak pernah puas - sambil memancarkan sejumlah besar radiasi energi tinggi dalam proses - yang lain mengintai dalam kegelapan, sempurna disamarkan melawan kegelapan ruang dan kurang menyebar jamuan brilian seperti itu. Jika benda apa pun menemukan dirinya terlalu dekat dengan salah satu yang disebut mayat bintang "tidak aktif" ini, benda itu akan tercabik-cabik oleh kekuatan pasang surut yang diciptakan oleh gravitasi lubang hitam, materialnya menjadi piringan akresi sinar-X yang cerah dan jet partikel untuk waktu yang singkat.
Peristiwa semacam itu terjadi pada Maret 2011, ketika para ilmuwan yang menggunakan teleskop Swift NASA mendeteksi sinar X yang tiba-tiba dari sumber yang berjarak hampir 4 miliar tahun cahaya di rasi bintang Draco. Suar, yang disebut Swift J1644 + 57, menunjukkan kemungkinan lokasi lubang hitam supermasif di galaksi yang jauh, lubang hitam yang sampai saat itu tetap tersembunyi sampai bintang berkelana terlalu dekat dan menjadi makanan yang mudah.
Lihat animasi acara di bawah ini:
Jet partikel yang dihasilkan, diciptakan oleh bahan dari bintang yang terperangkap dalam garis medan magnet yang kuat di lubang hitam dan meledak ke luar angkasa ke arah kita (dengan kecepatan 80-90% kecepatan cahaya!) Adalah apa yang awalnya menarik perhatian para astronom perhatian. Tetapi penelitian lebih lanjut tentang Swift J1644 + 57 dengan teleskop lain telah mengungkapkan informasi baru tentang lubang hitam dan apa yang terjadi ketika sebuah bintang menemui akhirnya.
(Baca: Lubang Hitam yang Menelan Bintang Berteriak)
Secara khusus, peneliti telah mengidentifikasi apa yang disebut quasi-periodic osilasi (QPO) yang tertanam di dalam disk akresi Swift J1644 + 57. Warbling pada 5 mhz, pada dasarnya itu adalah seruan frekuensi rendah dari bintang yang terbunuh. Diciptakan oleh fluktuasi frekuensi emisi sinar-X, sumber semacam itu di dekat horizon peristiwa lubang hitam supermasif dapat memberikan petunjuk tentang apa yang terjadi di wilayah yang kurang dipahami itu, yang dekat dengan titik tanpa-pengembalian lubang hitam.
Teori relativitas umum Einstein mengusulkan bahwa ruang itu sendiri di sekitar objek berputar besar - seperti planet, bintang, atau, dalam contoh ekstrem, lubang hitam supermasif - diseret sepanjang untuk perjalanan (efek Lense-Thirring.) Sementara ini sulit dideteksi di sekitar benda yang kurang masif, lubang hitam yang berputar cepat akan menciptakan efek yang jauh lebih nyata ... dan dengan QPO sebagai patokan dalam cakram SMBH, hasil presesi dari efek Lense-Thirring dapat, secara teoritis, diukur.
Jika ada, penyelidikan lebih lanjut dari Swift J1644 + 57 dapat memberikan wawasan tentang mekanisme relativitas umum di bagian yang jauh dari Semesta, serta miliaran tahun di masa lalu.
Lihat makalah asli tim di sini, yang dipimpin oleh R.C. Reis dari University of Michigan.
Terima kasih kepada Justin Vasel untuk artikelnya di Astrobites.
Gambar: NASA. Video: NASA / GSFC
