Lubang hitam monster di pusat Bima Sakti sangat sepi, dan sekarang para astronom berpikir mereka tahu sebabnya.
Ada garis-garis medan magnet tak kasat mata melilitnya - peneliti sudah menduga ini. Tetapi gambar baru menunjukkan bahwa garis-garis yang tak terlihat itu membentuk struktur yang memanjang tahun cahaya melintasi ruang dan mungkin cukup kuat untuk menghentikan material agar tidak jatuh ke lubang hitam. Dan jika medan magnet raksasa menjatuhkan material ke orbit yang berada di luar jangkauan lubang hitam, itu bisa menjelaskan mengapa sebagian besar tertidur. Bahkan, itu sangat redup sehingga magnetar bisa lebih terang dari itu di langit.
"Bentuk spiral dari medan magnet menyalurkan gas ke orbit di sekitar lubang hitam," kata C. Darren Dowell, seorang ilmuwan di Jet Propulsion Laboratory NASA dan penulis utama studi tersebut, dalam pernyataan NASA. "Ini bisa menjelaskan mengapa lubang hitam kita hening sementara yang lain aktif."
Setelah barang-barang jatuh di luar cakrawala peristiwa lubang hitam, secara fungsional hilang selamanya. Ruang di luar horizon peristiwa, dari sudut pandang kami, benar-benar hitam. Tidak ada yang bisa dilihat di sana. Tetapi seperti gambar Event Horizon Telescope tentang lubang hitam supermasif di galaksi Virgo A menunjukkan musim semi ini, horizon peristiwa di sekitar lubang hitam sering kali dibungkus awan materi yang jatuh. Dan materi itu bergerak sangat cepat dan menciptakan banyak gesekan sehingga bersinar, menciptakan pertunjukan cahaya yang dapat dilihat para astronom dari Bumi.
Beberapa lubang hitam supermasif memakai semacam itu menunjukkan cahaya sepanjang waktu. Tetapi Sagitarius A * adalah salah satu jenis lubang hitam supermasif yang lebih umum, "diam". Strukturnya sepertinya tidak menelan banyak material. Dan tim Dowell menduga medan magnet yang kuat ini mungkin menjadi alasannya.
Untuk memetakan garis-garis medan magnet, tim peneliti menunjuk teleskop inframerah NASA yang disebut SOFIA - dipasang di bagian belakang pesawat Boeing 747 - di Sagittarius A *. Mereka belum secara resmi menerbitkan hasil mereka, tetapi para peneliti mempresentasikan temuan mereka pada pertemuan American Astronomical Society Juni dan menggambarkannya dalam pernyataan NASA. SOFIA tidak bisa melihat garis yang tak terlihat, tentu saja, tetapi bisa melihat partikel debu melayang melalui garis itu. Dan struktur medan magnet menyebabkan semua partikel mengarah ke satu arah. Partikel-partikel yang selaras itu, pada gilirannya, memolarisasi cahaya inframerah yang melewati debu - dengan cara yang hampir sama kacamata hitam dapat mempolarisasi cahaya yang melewatinya - memungkinkan para peneliti untuk mencari tahu di mana garis-garis itu berada dan ke arah mana mereka menunjuk.
Para astronom yang tidak terlibat dalam penelitian itu mengatakan pengukuran garis-garis medan magnet itu mengasyikkan, tetapi skeptis bahwa garis-garis itu sepenuhnya menjelaskan keadaan diam lubang hitam itu. (Masing-masing juga masing-masing mencatat bahwa sulit untuk sepenuhnya mengevaluasi pekerjaan sebelum makalah diterbitkan.)
Erin Bonning, seorang astrofisikawan dan peneliti lubang hitam di Emory University yang tidak terlibat dalam pekerjaan SOFIA, menunjukkan bahwa gambar garis medan magnet sekitar 10 tahun cahaya, di mana 1 tahun cahaya sama dengan sekitar 5,9 triliun mil (9,5 triliun kilometer). Itu jauh lebih luas dari Sagitarius A * - objek yang sesuai dengan tata surya kita - dan terlalu besar untuk menangkap detail di sekitar lubang hitam. Wilayah yang lebih kecil dan lebih dekat itu, katanya, adalah tempat di mana Anda akan mengharapkan peristiwa terpenting yang mengetuk material ke dalam lubang hitam - atau menjaga materi di teluk - terjadi.
"Siaran pers tampaknya menunjukkan bahwa medan magnet menyalurkan materi ke orbit yang 'merindukan' lubang hitam. Ini akan menjadi penjelasan yang masuk akal karena kurangnya pertambahan yang kuat ke Sgr A *," tulis Bonning dalam emailnya kepada Sains Langsung.
Namun, dia menunjukkan, Anda tidak akan mengharapkan materi jatuh ke dalam lubang hitam bahkan tanpa medan magnet. Kebanyakan lubang hitam supermasif tidak berhasil menyerap materi sebanyak itu - mungkin karena banyak yang menumpuk di disk akresi yang mengorbit binatang kosmik gelap - dan tetap diam.
"Anda dapat memikirkannya seperti ini: Betapapun besarnya Sgr A *, itu adalah target * secara fisik * kecil pada skala astronomi. Agar materi jatuh ke sekitar cakrawala peristiwa, ia harus bergerak kurang lebih langsung ke sana, "kata Bonning.
Itu paling sering terjadi di galaksi yang baru-baru ini mengalami merger hebat, katanya. Namun Bima Sakti belum mengalami merger seperti ini.
"Jika Anda memiliki medan magnet terstruktur yang berjarak beberapa tahun dari lubang hitam yang cukup kuat untuk mengarahkan gerakan gas, mungkin ini merupakan mekanisme tambahan yang mencegah infall masuk ke pusat galaksi," kata Bonning.
Tapi itu tidak berarti medan magnet adalah mekanisme utama menjaga lubang hitam tetap tenang.
Misty Bentz, seorang astrofisikawan di Universitas Negeri Georgia yang juga tidak terlibat dalam penelitian, menunjukkan bahwa bahkan jika medan magnet memainkan peran penting dalam menjaga Sagittarius A * tetap tenang, itu tidak berarti kekuatan serupa sedang bekerja di sekitar supermasif yang tenang lubang hitam di galaksi lain.
"Galaksi kita agak istimewa karena lokasi kita di dalamnya berarti kita dapat mempelajari banyak properti dan wilayah dengan sangat terperinci," katanya. "Galaksi lain, bagaimanapun, umumnya terlalu jauh untuk mencapai tingkat resolusi dan detail yang sama, terutama ketika kita berbicara tentang lingkungan yang ramai di pusat galaksi mereka."
Dan apa yang benar di Bima Sakti mungkin tidak benar di tempat lain.
"Mungkin ada berbagai alasan berbeda mengapa lubang hitam lainnya tidak memberi makan, termasuk gelombang kejut dan angin dari ledakan supernova yang mengeluarkan gas dari pusat galaksi, atau mungkin saja tidak ada gas secara keseluruhan di pusat galaksi," Bentz berkata.
Simeon Bird, seorang astrofisikawan di University of California, Riverside, yang juga tidak terlibat dalam penelitian, mengatakan kepada Live Science bahwa "medan magnet pasti dapat membantu menjelaskan mengapa beberapa lubang hitam diam sementara yang lain aktif," tetapi seperti yang ditunjukkan Bentz. , "semua lubang hitam supermasif lainnya jauh lebih jauh, jadi tidak mudah untuk mengukur medan magnet di sekitar mereka."
Seperti Bentz, Bird tertarik pada penjelasan lain mengapa lubang hitam menjadi sunyi.
"Kemungkinan lain yang mungkin membantu menjaga lubang hitam tetap diam adalah bahwa selama fase aktif, lubang hitam memanaskan gas di sekitarnya ke titik di mana itu benar-benar terganggu," katanya. "Jika lubang hitam sangat aktif, energi dari lubang hitam mungkin bisa menghilangkan gas sepenuhnya, mengetuknya keluar dari galaksi."
Dan begitu itu terjadi, lubang hitam itu kemungkinan akan menjadi sunyi.
Namun, terlepas dari beberapa keraguan bahwa garis-garis medan magnet dapat sepenuhnya menjelaskan mengapa Sagitarius A * begitu tenang - atau bahwa lubang hitam supermasif lainnya sunyi karena alasan yang sama - Bonning, Bentz, dan Burung menyebut penelitian itu penting, mengatakan bahwa ia menawarkan astronom baru kunci untuk membuka misteri perilaku lubang hitam supermasif.
"Setiap penemuan, seperti peran medan magnet di sekitar Sagitarius A *, membantu memberikan satu keping teka-teki, dan dengan kepingan puzzle yang cukup, kita dapat berharap untuk memahami siklus kehidupan galaksi dan lubang hitam yang mereka tempati," Bentz kata.
Catatan editor: Karena kesalahan dalam proses pengeditan, artikel ini awalnya salah menyatakan panjangnya satu tahun cahaya. Sebenarnya dibutuhkan waktu 1 tahun untuk menempuh 5,9 triliun mil (9,5 triliun kilometer) dalam ruang hampa udara.
