Sebuah lubang hitam yang nyaris tak terbayangkan terletak di jantung Bima Sakti. Tapi tentu saja, tidak ada yang pernah melihat satu (semacam, lebih banyak tentang itu nanti): Semuanya didasarkan pada bukti selain pengamatan langsung.
SMBH Bima Sakti disebut Sagitarius A * (Sgr. A *) dan sekitar 4 juta kali lebih masif daripada Matahari. Para ilmuwan tahu itu ada di sana karena kita dapat mengamati efeknya terhadap materi yang terlalu dekat dengannya. Sekarang, kami memiliki salah satu pandangan terbaik kami tentang Sgr. A *, terima kasih kepada tim ilmuwan yang menggunakan teknik yang disebut interferometri.
Sebagai Sgr. Gravitasi kuat A * menarik gas dan debu ke arahnya, gas dan debu berputar di sekitar lubang. Sejumlah besar energi dipancarkan entah bagaimana, yang dapat dilihat oleh para astronom. Tetapi para astronom tidak tahu pasti apa yang melepaskan energi ini. Apakah itu berasal dari bahan yang berputar-putar? Atau apakah itu berasal dari pancaran material yang menjauh dari lubang?
"Sumber radiasi dari Sgr A * telah diperdebatkan selama beberapa dekade."
Michael Johnson dari Pusat Astrofisika | Harvard dan Smithsonian (CFA)
"Sumber radiasi dari Sgr A * telah diperdebatkan selama beberapa dekade," kata Michael Johnson dari Center for Astrophysics | Harvard dan Smithsonian (CFA). “Beberapa model memprediksi bahwa radiasi berasal dari disk material yang ditelan oleh lubang hitam, sementara yang lain menghubungkannya dengan jet material yang menembak dari lubang hitam. Tanpa tampilan lubang hitam yang lebih tajam, kami tidak dapat mengecualikan salah satu kemungkinan. "
Jadi, memahami lubang hitam berarti para astronom perlu melihat lebih jelas ke dalam wilayah lubang itu. Tetapi acara di Sgr. A * dikaburkan oleh awan elektron yang menggumpal di antara kita dan pusat galaksi. Dan awan-awan ini mengaburkan dan mengubah pandangan kita tentang lubang hitam.
Tim astronom telah berhasil melihat melalui awan elektron ini untuk melihat lebih jelas apa yang terjadi di Sgr. SEBUAH*. Tim ini dipimpin oleh
Mahasiswa PhD Universitas Radboud Sara Issaoun, dan untuk melihat ke Sgr. Di lingkungan A *, mereka mengandalkan teknik yang disebut Very Long Baseline Interferometry (VLBI).
Hasil? Salah satu gambar kita yang paling jelas tentang apa yang terjadi di lubang hitam supermasif galaksi kita.
Interferometri adalah teknik memanfaatkan beberapa teleskop bersama-sama untuk gambar objek yang jauh lebih efektif. Semakin jauh jarak ‘lingkup, semakin lama garis dasar dan semakin besar bukaan efektif. Dengan VLBI, yang digunakan dalam penelitian ini, masing-masing teleskop menjangkau dunia, menciptakan semacam teleskop virtual yang sangat besar.
Tetapi ada interferometer lain, dan mereka tidak melihat Sgr. A * ini jelas. Tim di balik penelitian ini membuat satu kemajuan lain dalam interferometri. Mereka melengkapi ALMA (Atacama Large Millimeter Array) yang kuat di Chili dengan elektronik baru, yang disebut sistem pentahapan. Itu memungkinkan ALMA, yang sudah menjadi interferometer, untuk bergabung dengan jaringan 12 teleskop lain yang disebut GMVA (Global 3mm VLBI Array). Seperti namanya, GMVA sudah menjadi Interferometer Baseline Sangat Panjang. Jadi bergabung dengan GMVA dengan ALMA menciptakan semacam Super VLBI.
"... kita melihat makhluk buas ini dari tempat yang sangat istimewa."
Heino Falcke, Profesor Astronomi Radio di Radboud University.
“ALMA sendiri adalah koleksi lebih dari 50 antena radio. Keajaiban Sistem Phasing ALMA yang baru adalah memungkinkan semua piringan ini berfungsi sebagai teleskop tunggal, yang memiliki sensitivitas piringan tunggal lebih dari 75 meter. Sensitivitas itu, dan lokasinya yang tinggi di pegunungan Andes, menjadikannya sempurna untuk studi Sgr A * ini, ”kata Shep Doeleman dari CfA, yang adalah Penyelidik Utama dari Proyek Phasing ALMA.
"Terobosan dalam kualitas gambar berasal dari dua faktor," jelas Lindy Blackburn, seorang astronom radio di CfA. "Dengan mengamati pada frekuensi tinggi, kerusakan gambar dari materi antar bintang kurang signifikan, dan dengan menambahkan ALMA, kami menggandakan kekuatan penyelesaian instrumen kami."
Jadi, apa yang telah dipelajari para ilmuwan dari inovasi ini? Bagaimana gambar-gambar superior ini membantu mereka memahami lubang hitam supermasif kami, Sgr. SEBUAH*?
Gambar-gambar baru menunjukkan bahwa radiasi dari Sgr A * memiliki morfologi simetris dan lebih kecil dari yang diharapkan - itu hanya mencakup 300 juta derajat. "Ini mungkin menunjukkan bahwa emisi radio dihasilkan dalam cakram gas yang masuk daripada melalui jet radio," jelas Issaoun, yang menguji simulasi komputer terhadap gambar. “Namun, itu akan membuat Sgr A * pengecualian dibandingkan dengan lubang hitam pemancar radio lainnya. Alternatifnya adalah bahwa jet radio menunjuk langsung kepada kita. ”
Ada banyak perdebatan seputar energi yang dipancarkan oleh Sgr. A *, dan apakah itu berasal dari material yang berputar-putar atau dipanaskan dalam disc akresi, atau dari jet material yang diarahkan menjauh dari lubang. Itu mungkin tergantung pada sudut pandang kita.
Atasan Issaoun adalah Heino Falcke, Profesor Astronomi Radio di Radboud University. Falcke terkejut dengan hasil ini, dan tahun lalu, Falcke akan menganggap model jet baru ini tidak masuk akal. Namun baru-baru ini, sekelompok peneliti lain mencapai kesimpulan yang sama menggunakan Interferometer Teleskop Sangat Besar ESO dari teleskop optik dan teknik independen. "Mungkin ini memang benar," simpul Falcke, "dan kami melihat makhluk buas ini dari sudut pandang yang sangat istimewa."
Astronom tidak selesai dengan Sgr. A * belum. Mereka berencana untuk menjadi lebih baik dan lebih baik melihat lubang hitam supermasif. “Pengamatan pertama Sgr A * pada 86 GHz berasal dari 26 tahun yang lalu, dengan hanya beberapa teleskop. Selama bertahun-tahun, kualitas data telah meningkat dengan mantap seiring semakin banyak teleskop bergabung, ”kata J. Anton Zensus, direktur Institut Max Planck untuk Radio Astronomi.
Selanjutnya adalah Event Horizon Telescope.
EHT adalah kolaborasi internasional yang dirancang untuk menyelidiki lingkungan sekitar lubang hitam. Ini bukan satu teleskop, melainkan sistem teleskop radio yang terhubung di seluruh dunia yang bekerja bersama menggunakan interferometri. Dengan mengukur energi elektromagnetik dari wilayah yang mengelilingi lubang hitam dengan banyak piringan radio di beberapa lokasi, beberapa sifat sumber dapat diturunkan.
Para astronom menghabiskan waktu empat tahun menggunakan EHT untuk mempelajari Sgr lubang hitam supermasif. Periode itu berakhir pada April 2017, tetapi tim yang terdiri dari 200 ilmuwan dan insinyur masih mengerjakan data. Sejauh ini, mereka hanya merilis gambar model komputer dari apa yang mereka harapkan.
Michael Johnson optimis. "Jika ALMA memiliki kesuksesan yang sama dalam bergabung dengan Event Horizon Telescope pada frekuensi yang lebih tinggi, maka hasil baru ini menunjukkan bahwa hamburan antar bintang tidak akan menghentikan kita dari mengintip ke cakrawala peristiwa lubang hitam."
Hasil tim dipublikasikan di Astrophysical Journal.
Sumber:
- Siaran Pers: Mengangkat Kerudung di Lubang Hitam di Jantung Galaksi Kita
- Makalah Penelitian: Ukuran, Bentuk, dan Hamburan Sagitarius A * pada 86 GHz: VLBI Pertama dengan ALMA
- Space Magazine: Inilah Gambar Pertama dari Peristiwa Horizon Might Look Like
- Entri Wikipedia: Sagitarius A *
- Observatorium ALMA
