Ada Magnet Kecil, Terang yang Memotret Photobombing Lubang Hitam Supermasif Galaksi Kita

Pin
Send
Share
Send

Ada magnetar terang yang mengabadikan lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti, yang membuat upaya para astronom frustrasi untuk mempelajari lubang hitam - yang disebut Sagittarius A * - menggunakan teleskop sinar-X.

SagA * adalah lubang hitam supermasif terdekat yang diketahui ke Bumi. Dan sementara itu jauh lebih kecil, lebih tenang dan lebih redup daripada lubang hitam yang baru-baru ini dicitrakan di pusat galaksi Messier 87, itu masih merupakan salah satu peluang terbaik yang dimiliki para astronom untuk memahami bagaimana lubang hitam berperilaku dan berinteraksi dengan lingkungan sekitarnya. Namun pada tahun 2013 lalu, sebuah magnetar - sebuah bintang ultradense (juga disebut bintang neutron) yang dibungkus medan magnet yang kuat - antara SagA * dan Bumi menyala, dan sejak itu telah mengacaukan upaya untuk mengamati lubang hitam menggunakan teleskop sinar-X .

"Kami menganggap ini sebagai mungkin hancuran permukaan bintang neutron, atau peristiwa yang sangat kejam pada bintang neutron yang menyebabkannya menjadi sangat, sangat cerah dan kemudian memudar perlahan seiring waktu," kata Daryl Haggard, seorang ahli fisika di Universitas McGill di Montreal yang mempelajari SagA * dan pusat galaksi.

Magnetar adalah benda kecil, bagian dari kelas bintang yang seringkali sebanding ukurannya dengan pulau Manhattan. Sebelum bintang kecil itu menyala, itu tidak memberi tanda bahwa itu ada di sana.

Pada 2013, itu berubah. Pada saat itu, Haggard adalah bagian dari tim yang mengamati SagA * menggunakan data teleskop sinar-X untuk melihat bagaimana lubang hitam akan berinteraksi dengan G2 - benda besar berumput yang akan lewat sangat dekat dengan lubang hitam. Lubang hitam tidak memancarkan cahaya apa pun, tetapi gas panas yang mengorbit tepat di luar acara mereka tidak. Awan sekitarnya SagA * biasanya bersinar hanya samar-samar, tetapi para peneliti berharap bahwa ketika G2 menerobosnya, hasilnya akan menjadi beberapa sinar-X yang menarik.

Kemudian, pada 24 April 2013, kaskade data mengejutkan mulai berdatangan dari teleskop mereka. Teleskop pertama yang memperhatikan perubahan mendadak adalah Swift, teleskop NASA orbital.

"Kami sedang menonton lubang hitam supermasif, mencoba mengambil sedikit tanda tangan dalam panjang gelombang sinar-X dari interaksi ini, dan kemudian BANG, magnetnya meledak," katanya kepada Live Science, bertepuk tangan untuk menekankan .

Ada kilatan terang sinar-X. Pada awalnya, para astronom berpikir mereka melihat beberapa perilaku baru dan belum pernah terjadi sebelumnya dari lubang hitam, mungkin suar besar, kata Haggard. Sebagian besar observatorium sinar-X tidak memiliki resolusi untuk membedakan antara dua objek, terutama dengan magnetar yang menyala terang.

Kedua benda itu berjauhan dalam ruang fisik, sekitar 2 triliun mil (3,2 triliun kilometer), atau sepertiga dari tahun cahaya. Teleskop secara teratur melihat bintang lain yang lebih dekat di sekitar lubang hitam sebagai objek yang berbeda. Tetapi kebetulan bahwa SagA * dan magnetar (dinamai SGR 1745-2900) miring sedemikian rupa sehingga dari perspektif Bumi mereka hampir di atas satu sama lain, hanya 2,4 detik busur terpisah di langit. (Seluruh langit sekitar 1.296.000 detik busur di sekitar.)

Kebanyakan observatorium sinar-X melihat mereka sebagai objek tunggal, kata Haggard.

Gambar dari observatorium Swift X-Ray menunjukkan dua sumber sinar-X terlihat seperti objek tunggal. (Kredit gambar: NASA)

"Awalnya, kegembiraan besar adalah, 'Sapi suci, SagA * baru saja gila!' Itu akan menjadi suar paling terang yang pernah kami lihat dari lubang hitam supermasif, "katanya, merujuk pada suar cahaya sinar-X.

Tetapi pada tanggal 26 April 2013, NuSTAR, teleskop sinar-X orbital NASA lainnya, mengambil sesuatu yang lucu dalam cahaya terang: semacam detak, kualitas denyut terhadap cahaya, dengan puncak setiap 3,76 detik. Itu bukan jenis perilaku yang mereka harapkan dari awan gas di sekitar lubang hitam, bahkan dalam keadaan paling bersemangat, kata Haggard.

Tiga hari kemudian, pada tanggal 29 April, Chandra X-Ray Observatory, teleskop paling tajam dari jenisnya di ruang angkasa, menyelesaikan gambar dengan cukup baik untuk melihat bahwa sebenarnya ada dua sumber sinar-X: cahaya baru, yang berkedip-kedip, dan cahaya gas yang relatif redup di sekitar SagA * yang diam.

Tampilan close-up dari Chandra (kanan) menunjukkan bahwa ketika SagA * diam pada tahun 2013, itu hampir tidak terlihat sebagai beberapa foton tambahan di sisi kanan atas magnetar. Ketika lubang hitam menyala, seperti yang terjadi secara berkala, itu lebih terlihat (kiri). (Kredit gambar: Chandra X-Ray Observatory)

Seperti yang dilaporkan tim pengamat dalam The Astrophysical Journal pada bulan Mei tahun itu, bahwa getaran adalah ciri titik terang pada bintang yang berputar cepat yang menunjuk ke arah dan menjauh dari Bumi seperti mercusuar yang dipercepat. Para ahli astrofisika menyadari bahwa mereka melihat magnet.

"Bergantung pada sudut pandangmu, itu bisa berupa rasa sakit total atau penemuan baru yang benar-benar hebat," kata Haggard.

Seiring waktu, cahaya magnetar telah memudar, meskipun lebih lambat dari biasanya. Hari-hari ini, kata Haggard, ini hampir sama dalam kecerahan sinar-X dengan pancaran gas panas di sekitar lubang hitam, memungkinkan Chandra untuk lebih mudah membedakan keduanya. Meski begitu, katanya, mereka agak mirip dua lampu depan mobil yang begitu jauh sehingga mereka sudah mulai berbaur menjadi satu. Bahkan tidak mudah bagi Chandra untuk mengetahui foton sinar-X mana yang berasal dari gas panas di sekitar lubang hitam, dan yang mana dari magnetar.

Gambar 2014 menunjukkan bagaimana magnetar peredupan lambat memungkinkan SagA * untuk mengintip lagi. (Kredit gambar: Chandra X-Ray Observatory)

Untuk pengamat pusat galaksi, Haggard mengatakan, masalah seperti ini biasa terjadi. Ada awan materi panas yang begitu lebat dan terang di daerah itu, katanya, sehingga pengamatan apa pun membutuhkan penyortiran data yang baik dari sampah. Magnetar telah menjadi satu lagi frustrasi yang harus dihadapi pengamat SagA *.

Pin
Send
Share
Send