Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) NASA telah menangkap peristiwa spektakuler: gravitasi lubang hitam supermasif yang menarik-narik sinar X di dekatnya.
Hanya dalam hitungan hari, korona - awan partikel yang bergerak mendekati kecepatan cahaya - jatuh ke arah lubang hitam. Pengamatan ini merupakan ujian kuat teori relativitas umum Einstein, yang mengatakan bahwa gravitasi dapat membelokkan ruang-waktu, kain yang membentuk alam semesta kita, dan cahaya yang melintasinya.
"Korona baru-baru ini runtuh ke arah lubang hitam, dengan hasil bahwa gravitasi kuat lubang hitam menarik semua cahaya ke cakram sekitarnya, di mana material berputar ke dalam," kata rekan penulis Michael Parker dari Institute of Astronomy di Cambridge, United Kingdom, dalam siaran pers.
Lubang hitam supermasif, yang dikenal sebagai Markarian 335, berjarak sekitar 324 juta tahun cahaya dari Bumi ke arah konstelasi Pegasus. Sistem ekstrem seperti itu meremas sekitar 10 juta kali massa Matahari kita ke suatu wilayah yang hanya 30 kali diameter Matahari. Ia berputar sangat cepat sehingga ruang dan waktu diseret dengannya.
Satelit Swift NASA telah memantau Mrk 335 selama bertahun-tahun, baru-baru ini mencatat perubahan dramatis dalam kecerahan sinar-X-nya. Jadi NuSTAR dialihkan untuk melihat kedua sistem.
NuSTAR telah mengumpulkan sinar-X dari lubang hitam dan bintang-bintang yang sekarat selama dua tahun terakhir. Keistimewaannya adalah menganalisis sinar-X berenergi tinggi dalam kisaran 3 hingga 79 kiloelektron volt. Pengamatan dalam sinar-X energi rendah menunjukkan lubang hitam dikaburkan oleh awan gas dan debu. Tetapi NuSTAR dapat melihat secara terperinci apa yang terjadi di dekat horizon peristiwa, wilayah di sekitar bentuk lubang hitam yang cahaya tidak lagi dapat lepas dari genggaman gravitasi.
Secara khusus, NuSTAR dapat melihat cahaya langsung korona, dan cahaya yang dipantulkannya dari disk akresi. Tetapi dalam kasus ini, cahaya kabur karena kombinasi beberapa faktor. Pertama, pergeseran doppler mempengaruhi disk pemintalan. Di sisi berputar menjauh dari kita, cahaya bergeser ke gelombang yang lebih panjang (dan karenanya energi lebih rendah), sedangkan di sisi berputar ke arah kita, cahaya dialihkan ke panjang gelombang yang lebih biru (dan karena itu energi lebih tinggi). Efek kedua berkaitan dengan kecepatan luar biasa dari lubang hitam yang berputar. Dan efek akhirnya adalah dari gravitasi lubang hitam, yang menarik cahaya, menyebabkannya kehilangan energi.
Semua faktor ini menyebabkan cahaya mengotori.
Menariknya, pengamatan NuSTAR juga mengungkapkan bahwa cengkeraman gravitasi lubang hitam menarik cahaya korona ke bagian dalam disk akresi, lebih baik menerangi itu. NASA menjelaskan bahwa seolah-olah seseorang telah menyorotkan lampu senter ke para astronom, korona yang bergeser menerangi wilayah yang ingin mereka pelajari.
“Kami masih tidak mengerti persis bagaimana korona diproduksi atau mengapa korona itu berubah bentuk, tetapi kami melihatnya menerangi materi di sekitar lubang hitam, memungkinkan kami untuk mempelajari daerah-daerah yang sangat dekat dengan efek yang dijelaskan oleh teori relativitas umum Einstein. menjadi terkemuka, ”kata Kepala Investigasi NuSTAR Fiona Harrison dari California Institute of Technology. "Kemampuan NuSTAR yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk mengamati ini dan peristiwa serupa memungkinkan kita untuk mempelajari efek paling ringan dari relativitas umum."
Data baru kemungkinan akan menjelaskan korona misterius ini, di mana hukum fisika didorong ke batas mereka.
Artikel ini telah dipublikasikan di Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society dan tersedia online.
