Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana rasanya mengamati apa yang terjadi pada galaksi di dekat lubang hitam? Bagi kita semua yang ingat film Disney yang indah itu, itu akan menjadi pengalaman yang luar biasa - jika bukan hipnotis -. Sekarang, berkat alat pengamatan yang kuat dari Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), dua tim astronomi internasional memiliki kesempatan untuk mempelajari pancaran lubang hitam di dekat inti galaksi mereka dan melihat bagaimana pengaruhnya terhadap lingkungan mereka. Para peneliti telah menangkap pandangan terbaik sejauh ini dari awan gas molekuler yang mengelilingi lubang hitam terdekat yang tak bersuara dan berbakat dengan pandangan mengejutkan pada pangkalan jet besar dekat yang jauh.
Ini bukan cahaya. Lubang hitam yang dipelajari para astronom berbobot dalam beberapa miliar massa matahari dan membuat rumah mereka di pusat hampir semua galaksi di Semesta - termasuk Bima Sakti. Sekali waktu, fenomena galaksi yang penuh teka-teki ini adalah makhluk sibuk. Mereka menyerap sejumlah besar materi dari lingkungan mereka, bersinar seperti suar yang cerah. Lubang hitam awal ini mendorong sejumlah kecil materi yang mereka terima melalui jet yang sangat kuat, tetapi rekan-rekan mereka saat ini tidak cukup aktif. Sementara hal-hal mungkin telah berubah sedikit dengan waktu, korelasi jet lubang hitam dan lingkungannya masih memainkan peran penting dalam bagaimana galaksi berevolusi. Dalam studi terbaru, keduanya diterbitkan hari ini di jurnal Astronomi & Astrofisika, para astronom menggunakan ALMA untuk menyelidiki jet lubang hitam pada skala yang sangat berbeda: lubang hitam terdekat dan relatif tenang di galaksi NGC 1433 dan objek yang sangat jauh dan aktif yang disebut PKS 1830-211.
"ALMA telah mengungkapkan struktur spiral yang mengejutkan dalam gas molekuler yang dekat dengan pusat NGC 1433," kata Françoise Combes (Observatoire de Paris, Prancis), yang merupakan penulis utama makalah pertama. “Ini menjelaskan bagaimana bahan mengalir ke bahan bakar lubang hitam. Dengan pengamatan baru yang tajam dari ALMA, kami telah menemukan jet material yang mengalir jauh dari black hole, memanjang hanya 150 tahun cahaya. Ini adalah aliran molekul terkecil yang pernah diamati di galaksi eksternal. ”
Butuh umpan balik? Ya, itulah tepatnya proses ini disebut. "Umpan Balik" dapat mencerahkan kita pada hubungan antara massa lubang hitam dan massa tonjolan galaksi di sekitarnya. Lubang hitam mengkonsumsi gas dan menjadi aktif, tetapi kemudian menciptakan jet yang membersihkan gas dari kedekatannya. Ini menghentikan pembentukan bintang dan mengendalikan pertumbuhan tonjolan pusat. Dalam PKS 1830-211, Ivan Marti-Vidal (Universitas Teknologi Chalmers, Observatorium Luar Angkasa Onsala, Onsala, Swedia) dan timnya menyaksikan lubang hitam supermasif dengan jet, “tapi yang jauh lebih terang dan lebih aktif di alam semesta awal. Itu tidak biasa karena cahayanya yang cemerlang melewati galaksi besar yang sedang dalam perjalanan ke Bumi, dan terbagi menjadi dua gambar dengan pelensaan gravitasi. ”
Apakah lubang hitam supermasif pemakan berantakan? Anda bertaruh. Ada saat-saat ketika black hole supermasif secara tak terduga akan mengkonsumsi jumlah massa yang mengejutkan, yang pada gilirannya, turbo mengisi daya pancaran dan menyalakan output radiasi hingga ke puncak output energi. Energi ini dipancarkan sebagai sinar gamma, panjang gelombang terpendek dan bentuk energi tertinggi dari radiasi elektromagnetik. Dan sekarang ALMA, secara kebetulan, menangkap salah satu peristiwa ini seperti yang terjadi di PKS 1830-211.
“Pengamatan ALMA dari kasus gangguan lubang hitam ini sepenuhnya kebetulan. Kami mengamati PKS 1830-211 untuk tujuan lain, dan kemudian kami melihat perubahan warna dan intensitas yang halus di antara gambar lensa gravitasi. Pandangan yang sangat hati-hati pada perilaku tak terduga ini membawa kami pada kesimpulan bahwa kami mengamati, hanya dengan kesempatan yang sangat beruntung, tepat pada saat materi baru masuk ke pangkalan jet lubang hitam, ”kata Sebastien Muller, seorang rekan -Penulis kertas kedua.
Seperti semua pengamatan astronomi, kunci penemuan adalah konfirmasi. Apakah temuan ALMA muncul pada pengamatan teleskopik lainnya? Jawabannya iya. Berkat pemantauan pengamatan dengan Fermi Gamma-ray Space Telescope milik NASA, ada tanda tangan sinar gamma yang pasti persis di tempat yang seharusnya. Apa pun yang bertanggung jawab atas peningkatan radiasi pada panjang gelombang panjang ALMA juga bertanggung jawab untuk membuat cahaya jet lubang hitam menyala mengesankan.
"Ini adalah pertama kalinya hubungan yang begitu jelas antara sinar gamma dan gelombang radio submillimeter telah ditetapkan berasal dari pangkalan sebenarnya dari jet lubang hitam," tambah Sebastien Muller.
Namun, ini bukan akhir dari cerita. Ini hanya permulaan. ALMA akan terus menyelidiki cara misterius jet lubang hitam supermasif - baik dekat maupun jauh. Combes dan tim investigasinya sudah mengamati galaksi aktif yang dekat dengan ALMA, dan bahkan benda unik yang terdaftar sebagai PKS 1830-211. Penelitian akan berlanjut, dan dengan itu suatu hari kita mungkin memiliki jawaban untuk banyak pertanyaan.
"Masih banyak yang harus dipelajari tentang bagaimana lubang hitam dapat menciptakan semburan materi dan radiasi yang sangat besar ini," simpul Ivan Marti-Vidal. "Tetapi hasil baru, yang diperoleh bahkan sebelum ALMA selesai, menunjukkan bahwa itu adalah alat yang sangat kuat untuk menyelidiki jet ini - dan penemuan baru saja dimulai!"
Sumber Cerita Asli: Siaran Berita ESO.
