Para astronom yang mengawasi ledakan supernova di galaksi terdekat M83 malah menyaksikan ledakan luar biasa dari jenis lain: sumber sinar-X ultraluminous baru, atau ULX. Dalam apa yang oleh para ilmuwan disebut "ledakan luar biasa," ULX dalam M83 meningkat dalam kecerahan sinar-X sebanyak 3.000 kali, salah satu perubahan terbesar dalam sinar-X yang pernah terlihat untuk jenis objek ini.
"Pembakaran ULX ini mengejutkan kami dan merupakan pertanda pasti bahwa kami telah menemukan sesuatu yang baru tentang cara lubang hitam tumbuh," kata Roberto Soria dari Curtin University di Australia, yang memimpin penelitian baru.
Para peneliti mengatakan ledakan ini memberikan bukti langsung bagi populasi lubang hitam bintang tua yang mudah menguap dan memberikan wawasan baru tentang sifat kelas lubang hitam misterius yang dapat menghasilkan energi sebanyak-banyaknya dalam sinar-X sebagaimana sejuta matahari memancar pada semua panjang gelombang. .
Ahli astrofisika Bill Blair dari Johns Hopkins University, menulis di Chandra Blog, “Sesuatu yang Lucu Terjadi Sambil Menunggu Supernova Selanjutnya di M83,” kata galaksi ini, juga dikenal sebagai Galaksi Pinwheel Selatan, “adalah hadiah alam yang menakjubkan. Pada 15 juta tahun cahaya, itu sebenarnya adalah salah satu galaksi yang lebih dekat (hanya 7-8 kali lebih jauh dari galaksi Andromeda), tetapi tampaknya hampir persis langsung, memberikan penduduk bumi pandangan yang fantastis dari lengan spiral yang indah dan inti pembentuk bintang aktif. "
M83 telah menghasilkan enam supernova yang diamati sejak 1923, tetapi yang terakhir terlihat pada tahun 1983. "Kami sudah terlambat untuk supernova baru!" Blair menulis.
Jadi, banyak astronom mengamati M83, berharap menemukan supernova baru, tetapi sebaliknya melihat lompatan dramatis dalam kecerahan sinar-X, yang menurut para peneliti, kemungkinan terjadi karena peningkatan tiba-tiba dalam jumlah material yang jatuh ke hitam lubang.
ULX dapat mengeluarkan lebih banyak sinar-X daripada kebanyakan sistem biner "normal" di mana bintang pendamping berada di orbit di sekitar bintang neutron atau lubang hitam. Emisi sinar-X berukuran super menunjukkan bahwa ULX mengandung lubang hitam yang mungkin jauh lebih masif daripada yang ditemukan di tempat lain di galaksi kita.
Para bintang pendamping untuk ULX, ketika diidentifikasi, biasanya muda, bintang besar, menyiratkan lubang hitam mereka juga muda. Penelitian terbaru, bagaimanapun, memberikan bukti langsung bahwa ULX dapat mengandung lubang hitam yang jauh lebih tua dan beberapa sumber mungkin telah salah diidentifikasi sebagai yang muda.
Pengamatan M83 dilakukan selama beberapa tahun dengan Chandra. Tidak ada tanda-tanda ULX ditemukan dalam gambar sinar-X historis yang dibuat dengan Einstein Observatory pada tahun 1980, ROSAT pada tahun 1994, Badan Antariksa Eropa XMM-Newton pada tahun 2003 dan 2008, observatorium Swift NASA pada tahun 2005, pengamatan Teleskop Magellan pada bulan April 2009 atau dalam gambar Hubble yang diperoleh pada Agustus 2009.
Tetapi pada tahun 2011, Soria dan rekan-rekannya menggunakan gambar optik dari Observatorium Gemini dan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA dan melihat sumber biru terang di posisi sumber sinar-X.
Kurangnya sumber biru dalam gambar sebelumnya menunjukkan bintang pendamping lubang hitam lebih redup, lebih merah dan memiliki massa jauh lebih rendah daripada sebagian besar teman yang sebelumnya telah langsung terhubung ke ULXs. Emisi optik biru cerah yang terlihat pada tahun 2011 pasti disebabkan oleh akumulasi dramatis dari lebih banyak material dari bintang pendamping.
"Jika ULX hanya diamati selama puncak emisi sinar-X pada 2010, sistem dengan mudah bisa dikira sebagai lubang hitam dengan pendamping bintang besar, jauh lebih muda, sekitar 10 hingga 20 juta tahun," kata co. - Pengarang Blair.
Pendamping lubang hitam di M83 kemungkinan adalah bintang raksasa merah berusia setidaknya 500 juta tahun, dengan massa kurang dari empat kali matahari. Model teoritis untuk evolusi bintang menunjukkan bahwa lubang hitam harusnya hampir setua temannya.
ULX lain yang mengandung lubang hitam tua yang mudah menguap baru-baru ini ditemukan di galaksi Andromeda oleh tim yang dipimpin oleh Amanpreet Kaur dari Universitas Clemson, yang diterbitkan dalam edisi Astronomi dan Astrofisika Februari 2012. Matthew Middleton dan rekan-rekannya dari University of Durham melaporkan lebih banyak informasi dalam terbitan Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society edisi Maret 2012. Mereka menggunakan data dari Chandra, XMM-Newton dan HST untuk menunjukkan ULX sangat bervariasi dan pendampingnya adalah bintang merah tua.
"Dengan dua objek ini, menjadi jelas ada dua kelas ULX, satu berisi muda, lubang hitam terus tumbuh dan yang lainnya berisi lubang hitam tua yang tumbuh tidak menentu," kata Kip Kuntz, rekan penulis kertas M83 baru, juga dari Universitas Johns Hopkins. "Kami sangat beruntung mengamati objek M83 pada waktu yang tepat untuk membuat perbandingan sebelum dan sesudah."
Sebuah makalah yang menggambarkan hasil ini akan muncul dalam edisi 10 Mei The Astrophysical Journal.
Sumber: NASA, Chandra Blog
