DENVER - Para astronom menyaksikan awan gas berkecepatan tinggi membanting benda yang tersedot ke arah Sagitarius A * - lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti - dan kemudian beringsut ke luar angkasa. Sekarang, pengamatan yang cermat telah mengungkapkan seberapa banyak awan gas, yang dinamai astronom G2, melambat setelah tabrakan.
Pengukuran itu memberi tahu para ilmuwan sesuatu yang penting: kepadatan materi panas di sekitar Sagitarius A *, yang merupakan lubang hitam supermasif terdekat yang diketahui ke Bumi. SagittariusA * (SagA *) diam, artinya ia tidak melahap cakram materi yang sangat besar dan menembakkan jet. Tetapi masih ada sesuatu yang panas dan bercahaya di sekitarnya yang fisikawan tidak mengerti dengan baik. Tabrakan dengan G2 menawarkan para astronom salah satu petunjuk terbaik mereka tentang cincin bercahaya itu.
"Ada gaya hambat ini. Masalahnya menjadi lebih lambat," kata Stefan Gillessen, seorang astronom di Institut Max Planck untuk Fisika Extraterrestrial di Garching, Jerman.
Perlambatan G2 membuktikan bahwa ada sesuatu yang substansial di sekitar lubang hitam untuk ditembus G2, kata Gillessen.
Fisikawan mendeteksi bahwa perlambatan menggunakan data dari kolaborasi GRAVITY di Very Large Telescope (VLT) di Chili. GRAVITY menyatukan cahaya inframerah dari keempat teleskop VLT untuk membuat satu gambar ekstra tajam. Itu memungkinkan para peneliti pandangan yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang objek yang nyaris hilang dengan lubang hitam.
"Jadi tentu saja itu menyenangkan untuk ditonton, tetapi sekarang kami telah mengubahnya menjadi sesuatu yang bermanfaat," kata Gillessen kepada Live Science. "Kami benar-benar mengukur atmosfer di sekitar lubang hitam pada radius, yang benar-benar tidak dapat diakses sebelumnya."
G2 adalah objek yang aneh itu sendiri: massa gas hangat gumpal yang mungkin memiliki satu atau dua sistem bintang di pusatnya, tetapi tidak terikat secara gravitasi oleh sesuatu yang jelas, kata Gillessen. Alih-alih, ia mengalir dengan lancar di sepanjang orbit elips yang dekat di sekitar SagA *, dan ia menjadi sangat dekat dengan lubang hitam di salah satu ujungnya.
Kembali pada tahun 2015, para ilmuwan tahu G2 akan melakukan pendekatan terdekat ke lubang hitam. Dan pada saat itu mereka berpikir itu mungkin membuat beberapa kembang api dengan jatuh ke dalam lubang hitam itu sendiri. Itu tidak terjadi, yang mengecewakan beberapa pengamat pada saat itu. Tapi itu memang menawarkan Gillessen dan timnya kesempatan untuk melakukan pengukuran perubahan kecepatan.
Gillessen dan rekan-rekannya menerbitkan pengukuran mereka pada 25 Januari di The Astrophysical Journal, dan Gillessen mempresentasikan temuan mereka pada pertemuan April di American Physical Society di Denver.
Mereka menduga G2 mungkin melambat karena awan lain, yang disebut G1. G1 sudah bergerak menjauh dari lubang hitam ketika ditemukan, sepanjang orbit yang serupa tetapi lebih kecil dan lebih lambat ke G2. Tim menduga keduanya mungkin terkait, dan bahwa G1 bergerak lebih lambat karena baru-baru ini melalui pertemuan dekat dengan atmosfer lubang hitam.
Dan ketika G2 mengenai cincin berpendar yang mengelilingi SagA *, itu juga melambat, meskipun tidak sebanyak itu. Perbedaannya, para peneliti menyarankan, mungkin karena G1 telah membuka jalur untuk kembarannya. G2, yang, karena kecepatannya yang tinggi, telah berada di orbit lebih dari 300 tahun di sekitar lubang hitam, kini telah melambat dan berada di jalur orbit yang jauh lebih pendek, kata mereka. Perlu waktu hanya 50 tahun untuk kembali ke pendekatan terdekatnya. Ini akan jatuh ke dalam lubang hitam seluruhnya pada tahun 2150-an.
Menggunakan model tabrakan, para peneliti menunjukkan bahwa perlambatan ini menunjukkan atmosfer sekitar 4.000 partikel per sentimeter kubik pada jarak 1.000 kali radius horizon peristiwa lubang hitam. Itu jauh lebih padat daripada atmosfer Bumi, tetapi masih signifikan. Itu adalah data yang dapat digunakan ahli astrofisika yang memodelkan lubang hitam yang sunyi di pusat galaksi kita, kata Gillessen. Dan SagA * adalah topik hangat saat ini. Ini adalah lubang hitam berikutnya yang akan ditangkap oleh Event Horizon Telescope (EHT), yang baru-baru ini menghasilkan gambar pertama dari lubang hitam M87. Berkat sifat tenang SagA *, itu akan menjadi sangat berbeda dari lubang hitam yang EHT telah lihat.
Sekarang, para ilmuwan tahu lebih banyak tentang seperti apa lingkungan terdekatnya.
