Ratusan juta tahun cahaya jauhnya, sebuah lubang hitam supermasif berada di tengah gugusan galaksi bernama Ophiuchus. Meskipun lubang hitam terkenal karena mengisap material di sekitarnya, mereka terkadang mengeluarkan material dalam jet. Lubang hitam ini adalah lokasi ledakan kuat yang hampir tak terbayangkan, yang diciptakan ketika sejumlah besar material dikeluarkan.
"Dalam beberapa hal, ledakan ini mirip dengan bagaimana letusan Mt. Helens pada tahun 1980 merobek puncak gunung. "
Simone Giantucci, Penulis Utama.
Cluster galaksi Ophiuchus berjarak sekitar 390 juta tahun cahaya. Di tengah cluster terdapat galaksi dengan lubang hitam supermasif. Para astronom yang menggunakan data dari Chandra X-Ray Observatory dan pesawat ruang angkasa XMM Newton dari ESA melihat ledakan lubang hitam itu. Mereka juga menggunakan pengamatan radio dari Murchison Widefield Array (MWA) di Australia dan Teleskop Radio Raksasa Metrewave (GMRT) di India.
Tim di balik karya ini menerbitkan hasil mereka di The Astrophysical Journal. Makalah mereka berjudul "Penemuan fosil radio raksasa di gugusan galaksi Ophiuchus." Penulis utama makalah ini adalah Simona Giacintucci dari Naval Research Laboratory di Washington, DC.
"Dalam beberapa hal, ledakan ini mirip dengan bagaimana letusan Mt. Helens pada 1980 merobek puncak gunung itu, ”kata pemimpin penulis Giacintucci. "Perbedaan utama adalah bahwa Anda bisa memasukkan lima belas galaksi Bima Sakti secara berturut-turut ke dalam kawah, letusan ini menghantam gas panas gugus itu."
Lubang yang diciptakan oleh ledakan disebut fosil radio. Itu diukir di luar angkasa oleh jet atau balok material super-panas yang meledak keluar dari lubang hitam dan bertabrakan dengan material di sekitarnya. Jet-jet itu adalah hasil dari apa yang oleh para astronom disebut sebagai inti galaksi aktif, atau AGN, yang dipancarkan oleh lubang hitam yang sedang "diberi makan". Dalam hal ini, area ukiran pertama kali terlihat dalam gambar Chandra dari area tersebut sebagai tepi melengkung yang tidak biasa. Itu pertama kali dilaporkan dalam makalah 2016.
Penulis makalah itu bertanya-tanya apakah lubang hitam bisa menghasilkan tepi melengkung ini, tetapi mengabaikan gagasan itu, berpikir bahwa tidak ada lubang hitam yang sekuat itu. Dalam makalah itu, mereka mengatakan, "Kami menyimpulkan bahwa fitur ini kemungkinan besar disebabkan oleh dinamika gas yang terkait dengan merger."
Dalam makalah baru ini, penulis sampai pada kesimpulan yang berbeda. "Dengan demikian tampaknya itu adalah fosil yang sangat tua dari ledakan AGN paling kuat yang terlihat di setiap gugus galaksi."
Jumlah energi dalam ledakan itu mengejutkan. Ini melepaskan energi lima kali lebih banyak dari pemegang rekor sebelumnya dan ratusan ribu kali lebih banyak dari cluster biasa.
Tanda silang dalam versi berlabel menunjukkan di mana galaksi pusat berada. Gas terkeren dan terpadat terletak sekitar 6.500 tahun cahaya dari galaksi pusat. Dalam gambar ini, itu sesuai dengan area yang lebih kecil dari salib yang digunakan untuk menemukan galaksi pusat, dan sumber ledakan. Yang menarik adalah bahwa jika gas bergerak sejauh itu dari sumbernya, maka lubang hitam sumber akan kehilangan bahan bakar untuk pertumbuhannya. Itu pada gilirannya akan menghentikan jet.
Menurut makalah baru ini, itulah tepatnya yang terjadi. "AGN saat ini kekurangan gas dingin karena puncak kerapatan gas digantikan oleh penumpukan inti," kata para penulis. “Tumpukan itu sendiri bisa dipicu oleh ledakan luar biasa ini jika terjadi di inti gas asimetris. Dinosaurus ini mungkin merupakan contoh awal dari sumber kelas baru yang akan ditemukan oleh survei cluster galaksi frekuensi rendah. ”
Para astronom menggunakan istilah "sloshing" untuk menggambarkan perpindahan gas. Mirip dengan cairan tumpah dalam wadah. Sloshing biasanya dipicu oleh penggabungan dua kluster galaksi, tetapi para astronom berpikir bahwa dalam kasus ini, ledakan bisa menyebabkannya.
Sementara makalah 2016 sebelumnya hanya didasarkan pada data X-ray Chandra, makalah baru menggunakan data X-Ray dari XMM Newton ESA untuk menemukan fitur melengkung yang tidak biasa dan menguatkannya. Mereka juga menggunakan data radio dari dua observatorium untuk memeriksa lebih lanjut wilayah tersebut. Data itu menegaskan bahwa ujung melengkung memang merupakan ujung lubang fosil radio raksasa. Kunci dari hal ini adalah emisi radio di luar lubang, yang dipercepat hingga mendekati kecepatan relativistik. Merger tidak bisa melakukan itu; hanya ledakan besar material yang bisa.
"Data radio masuk ke dalam sinar-X seperti tangan di sarung tangan," kata rekan penulis Maxim Markevitch dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. "Ini adalah penentu yang memberitahu kita letusan ukuran belum pernah terjadi sebelumnya terjadi di sini."
Letusan sudah ada di masa lalu sekarang, dan para astronom tidak dapat melihat bukti aktivitas AGN yang berkelanjutan dari lubang hitam. Itu cocok dengan data yang menunjukkan lubang hitam di dalam gelembung besar buatannya sendiri.
"Seperti yang sering terjadi dalam astrofisika kita benar-benar membutuhkan pengamatan multi-panjang gelombang untuk benar-benar memahami proses fisik di tempat kerja," kata Melanie Johnston-Hollitt, co-penulis dari Pusat Internasional untuk Radio Astronomi di Australia. "Memiliki informasi gabungan dari sinar-X dan teleskop radio telah mengungkapkan sumber luar biasa ini, tetapi lebih banyak data akan dibutuhkan untuk menjawab banyak pertanyaan yang tersisa yang diajukan benda ini."
Lebih:
- Siaran Pers: Ledakan Memecah Rekor oleh Black Hole Spotted
- Space Magazine: Apa Itu Inti Galaksi Aktif?
- Makalah Penelitian: Penemuan fosil radio raksasa di gugusan galaksi Ophiuchus
