Gambar wilayah tengah galaksi starburst M82. Kredit gambar: NASA Klik untuk memperbesar
Para ilmuwan yang menggunakan Rossi Timing Explorer milik NASA, X-ray NASA telah menemukan bintang yang hancur yang mengorbit apa yang tampak sebagai lubang hitam berukuran sedang? kategori teori "di antara" lubang hitam yang telah menghindari konfirmasi dan membuat frustrasi para ilmuwan selama lebih dari satu dekade.
Dengan ditemukannya bintang dan periode orbitnya, para ilmuwan kini selangkah lagi untuk mengukur massa lubang hitam semacam itu, sebuah langkah yang akan membantu memverifikasi keberadaannya. Periode dan lokasi bintang sudah sesuai dengan teori utama tentang bagaimana lubang hitam ini bisa terbentuk.
Sebuah tim yang dipimpin oleh Prof. Philip Kaaret dari University of Iowa, Iowa City, mengumumkan hasil ini hari ini di Science Express. Hasilnya juga akan muncul di Science edisi 27 Januari.
"Kami menangkap bintang biasa ini dalam tahap unik dalam evolusinya, menjelang akhir hidupnya ketika telah membengkak menjadi fase raksasa merah," kata Kaaret. "Akibatnya, gas dari bintang tumpah ke lubang hitam, menyebabkan seluruh wilayah menyala. Ini adalah wilayah langit yang dipelajari dengan baik, dan kami melihat bintang dengan sedikit keberuntungan dan banyak ketekunan. ”
Lubang hitam adalah objek yang begitu padat dan dengan gaya gravitasi yang begitu kuat sehingga tidak ada, bahkan cahaya, yang dapat lolos dari tarikannya sekali dalam batasnya. Daerah lubang hitam menjadi terlihat ketika materi jatuh ke arahnya dan memanas ke suhu tinggi. Cahaya ini dipancarkan sebelum materi melintasi perbatasan, yang disebut horizon peristiwa.
Galaksi kita dipenuhi dengan jutaan lubang hitam bermassa bintang, masing-masing dengan massa beberapa matahari. Ini terbentuk dari runtuhnya bintang-bintang yang sangat masif. Sebagian besar galaksi pada intinya memiliki lubang hitam supermasif, berisi massa jutaan hingga milyaran matahari yang terbatas pada suatu wilayah yang tidak lebih besar dari tata surya kita. Para ilmuwan tidak tahu bagaimana ini terbentuk, tetapi kemungkinan memerlukan jatuhnya sejumlah besar gas primordial.
"Dalam dekade terakhir, beberapa satelit telah menemukan bukti kelas baru lubang hitam, yang bisa antara 100 dan 10.000 massa matahari," kata Dr Jean Swank, ilmuwan proyek Rossi Explorer di Pusat Penerbangan Antariksa Goddard Space, Greenbelt, Greenbelt. , Md. “Ada perdebatan tentang massa dan bagaimana lubang hitam ini terbentuk. Rossi telah memberikan wawasan baru yang besar. "
Lubang hitam pertengahan massa yang diduga ini disebut objek sinar-X yang sangat bercahaya karena merupakan sumber sinar-X yang cerah. Faktanya, sebagian besar perkiraan massa lubang hitam ini hanya didasarkan pada perhitungan seberapa kuat tarikan gravitasi diperlukan untuk menghasilkan cahaya dengan intensitas tertentu.
Kelompok Kaaret di University of Iowa, yang meliputi Prof. Cornelia Lang dan Melanie Simet, seorang sarjana, membuat pengukuran yang dapat digunakan dalam persamaan untuk secara langsung menghitung massa. Dengan menggunakan fisika Newton yang sederhana, para ilmuwan dapat menghitung massa suatu benda begitu mereka mengetahui periode orbital dan kecepatan benda-benda kecil yang berputar di sekitarnya.
"Kami menemukan naik turunnya sinar X setiap 62 hari, kemungkinan disebabkan oleh orbit bintang pendamping di sekitar lubang hitam," kata Simet. ? Namun, kecepatannya akan sulit ditentukan, karena bintang tersebut terletak di daerah yang tertutup debu. Ini menyulitkan teleskop optik dan inframerah untuk mengamati bintang dan membuat perhitungan kecepatan. Namun untuk saat ini, mengetahui hanya periode orbit sangat terbuka.
Lubang hitam pertengahan massa yang dicurigai, yang dikenal sebagai M82 X-1, adalah objek sinar-X ultra-terpelajar yang dipelajari dengan baik di gugusan bintang terdekat yang berisi sekitar satu juta bintang yang dikemas ke dalam wilayah yang hanya berjarak sekitar 100 tahun cahaya. Sebuah teori terkemuka mengusulkan bahwa banyak tabrakan bintang dalam waktu singkat di wilayah yang padat akan menciptakan bintang raksasa berumur pendek yang runtuh menjadi lubang hitam 1.000-massa-surya. Cluster dekat M82 X-1 memiliki kerapatan yang cukup tinggi untuk membentuk lubang hitam. Tidak ada teman normal yang bisa menyediakan bahan bakar yang cukup untuk membuat M82 X-1 bersinar begitu cerah. Tetapi periode orbital 62 hari menyiratkan bahwa pendamping harus memiliki kepadatan yang sangat rendah. Ini sesuai dengan skenario bintang super raksasa yang kehilangan massa dengan kecepatan yang cukup tinggi untuk memicu M82 X-1.
"Dengan penemuan periode orbital ini, kita sekarang memiliki gambaran yang konsisten tentang seluruh evolusi biner lubang hitam mid-mass," kata Kaaret. “Itu terbentuk di gugus bintang 'super'; lubang hitam kemudian menangkap bintang pendamping; bintang pendamping berevolusi ke panggung raksasa; dan kami sekarang melihatnya sebagai sumber sinar-X yang sangat bercahaya karena bintang pendamping telah mengembang dan memberi makan lubang hitam. ”
Sumber Asli: Rilis Berita NASA
