Gambar-gambar baru yang menakjubkan menunjukkan bagaimana lubang hitam menghasilkan jet yang sangat terang jutaan tahun cahaya yang dapat dilihat melintasi jarak kosmik yang luas. Gambar-gambar tersebut dihasilkan oleh simulasi komputer dan dapat membantu menyelesaikan misteri abadi tentang bagaimana jet terbentuk, kata para peneliti di balik gambar tersebut.
Meskipun moniker mereka, lubang hitam tidak selalu hitam. Ketika sebuah lubang hitam mengkonsumsi suatu benda, gas dan debu berputar di sekitar rahang raksasa gravitasi, dan gesekan dapat memanaskan material di tepinya ke suhu yang membakar. Proses kekerasan ini menghasilkan berkas partikel bermuatan seperti mercusuar yang bergerak ke luar dengan kecepatan cahaya dekat, memancarkan radiasi yang bisa bersinar lebih terang dari seluruh galaksi.
"Mereka seperti sinar laser yang menembus alam semesta dan memungkinkan kita untuk melihat lubang hitam yang emisinya akan terlalu redup untuk dapat dideteksi," Alexander Tchekhovskoy, seorang astrofisikawan komputasi di Universitas Northwestern di Evanston, Illinois, mengatakan kepada Live Science.
Tetapi mekanisme rumit di balik jet-jet ini masih kurang dipahami. Sebuah wawasan potensial ke dalam masalah tersebut berasal dari fakta bahwa material di sekitar lubang hitam diubah menjadi plasma, suatu keadaan materi yang sangat panas namun tersebar secara magnetis. Fisikawan telah lama menduga bahwa medan magnet yang berputar entah bagaimana berinteraksi dengan kain melengkung ruang-waktu di sekitar lubang hitam yang berputar untuk memunculkan jet.
Menggunakan model komputer yang sangat rinci, Kyle Parfrey dari Goddard Space Flight Center NASA di Greenbelt, Maryland, dan rekan-rekannya mampu mensimulasikan bagaimana partikel bermuatan di dekat tepi lubang hitam menimbulkan medan magnet yang berputar dan berputar, seperti yang dilaporkan para peneliti pada 23 Januari. dalam jurnal Physical Review Letters. Para ilmuwan juga memasukkan informasi dari teori relativitas Albert Einstein untuk memodelkan pasangan partikel ini yang terbang dengan orbit khusus. Orbit ini disetel dengan cara yang benar sehingga jika salah satu partikel dari duo jatuh ke lubang hitam, mitranya akan meluncur keluar dengan kecepatan sangat cepat, mendorong dirinya sendiri menggunakan energi yang dicuri dari lubang hitam itu sendiri.
Setiap benda, bahkan sekantong sampah, dapat ditembakkan keluar dari pesawat ruang angkasa ke atas salah satu orbit ini, dan itu akan memberi kapal dorongan energi yang kuat, kata Tchekhovskoy, yang tidak terlibat dalam pekerjaan itu.
Metode komputasi baru akan membantu para peneliti mempelajari lebih baik wilayah arus listrik yang kuat di dekat tepi lubang hitam, yang bisa terkait dengan sinar-X dan sinar gamma yang terlihat dalam jet, kata Parfrey kepada Live Science. Selanjutnya, tim ingin lebih realistis memodelkan proses menghasilkan pasangan partikel bermuatan. Itu akan memungkinkan para astronom untuk membuat prediksi yang lebih baik tentang properti jet, kata Parfrey.
Temuan ini juga akan membantu para ilmuwan menafsirkan hasil dari dua upaya, Event Horizon Telescope dan GRAVITY, saat ini bertujuan untuk memotret bayangan yang dilemparkan pada materi di sekitarnya oleh lubang hitam supermasif di jantung Bima Sakti, kata Parfrey.
