Meskipun gravitasi dari lubang hitam begitu kuat sehingga cahaya bahkan tidak bisa lepas, kita bisa melihat radiasi dari materi super panas yang akan dikonsumsi. Hingga saat ini, para ilmuwan belum dapat menjelaskan bagaimana semua hal ini terus menerus jatuh ke dalam lubang hitam - seharusnya hanya mengorbit, seperti planet yang mengelilingi bintang. Data baru dari Chandra X-Ray Observatory menunjukkan bahwa medan magnet yang kuat dari lubang hitam menciptakan turbulensi di sekitar materi yang membantu mendorongnya ke dalam untuk dikonsumsi.
Lubang hitam menerangi Semesta, dan sekarang para astronom akhirnya tahu caranya. Data baru dari Chandra X-ray Observatory NASA menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa medan magnet yang kuat adalah kunci dari pertunjukan cahaya yang brilian dan mengejutkan ini.
Diperkirakan bahwa hingga seperempat dari total radiasi di Semesta yang dipancarkan sejak Big Bang berasal dari material yang jatuh ke lubang hitam supermasif, termasuk yang menggerakkan quasar, objek yang diketahui paling terang. Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah berjuang untuk memahami bagaimana lubang hitam, objek paling gelap di Semesta, dapat bertanggung jawab atas jumlah radiasi yang luar biasa.
Data sinar-X baru dari Chandra memberikan penjelasan jelas pertama untuk apa yang mendorong proses ini: medan magnet. Chandra mengamati sistem lubang hitam di galaksi kita, yang dikenal sebagai GRO J1655-40 (J1655, singkatnya), di mana sebuah lubang hitam sedang menarik material dari bintang pengiring ke cakram.
"Dengan standar intergalaksi, J1655 ada di halaman belakang kami, jadi kami dapat menggunakannya sebagai model skala untuk memahami bagaimana semua lubang hitam bekerja, termasuk monster yang ditemukan di quasar," kata Jon M. Miller dari University of Michigan, Ann Arbor, yang makalah tentang hasil ini muncul dalam edisi Nature minggu ini.
Gravitasi saja tidak cukup untuk menyebabkan gas dalam disk di sekitar lubang hitam kehilangan energi dan jatuh ke lubang hitam pada tingkat yang dibutuhkan oleh pengamatan. Gas harus kehilangan sebagian momentum sudut orbitalnya, baik melalui gesekan atau angin, sebelum dapat berputar ke dalam. Tanpa efek seperti itu, materi dapat tetap berada di orbit di sekitar lubang hitam untuk waktu yang sangat lama.
Para ilmuwan telah lama berpikir bahwa turbulensi magnetik dapat menghasilkan gesekan dalam cakram gas dan mengusir angin dari cakram yang membawa momentum sudut ke luar yang memungkinkan gas jatuh ke dalam.
Menggunakan Chandra, Miller dan timnya memberikan bukti penting untuk peran kekuatan magnet dalam proses akresi lubang hitam. Spektrum sinar-X, jumlah sinar-X pada energi yang berbeda, menunjukkan bahwa kecepatan dan kepadatan angin dari disk J1655 sesuai dengan prediksi simulasi komputer untuk angin yang digerakkan secara magnetis. Sidik jari spektral juga mengesampingkan dua teori bersaing utama lainnya untuk angin yang didorong oleh medan magnet.
"Pada tahun 1973, ahli teori muncul dengan gagasan bahwa medan magnet dapat mendorong generasi cahaya dengan gas jatuh ke lubang hitam," kata rekan penulis John Raymond dari Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian di Cambridge, Mass. 30 tahun kemudian, kami akhirnya memiliki bukti yang meyakinkan. ”
Pemahaman yang lebih dalam tentang bagaimana lubang hitam ini mengeluarkan materi juga mengajarkan para astronom tentang sifat-sifat lain dari lubang hitam, termasuk bagaimana mereka tumbuh.
"Sama seperti seorang dokter yang ingin memahami penyebab suatu penyakit dan bukan hanya gejalanya, para astronom mencoba memahami apa yang menyebabkan fenomena yang mereka lihat di Semesta," kata rekan penulis Danny Steeghs juga dari Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian. "Dengan memahami apa yang membuat energi melepaskan materi saat jatuh ke lubang hitam, kita juga dapat belajar bagaimana materi jatuh ke benda-benda penting lainnya."
Selain disk akresi di sekitar lubang hitam, medan magnet mungkin memainkan peran penting dalam disk yang terdeteksi di sekitar bintang muda yang mirip matahari tempat planet terbentuk, serta benda ultra padat yang disebut bintang neutron.
Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA, Huntsville, Alabama, mengelola program Chandra untuk Direktorat Misi Sains agensi tersebut. Observatorium Astrofisika Smithsonian mengendalikan operasi sains dan penerbangan dari Chandra X-ray Centre, Cambridge, Mass.
Informasi dan gambar tambahan dapat ditemukan di:
http://chandra.harvard.edu dan http://chandra.nasa.gov
Sumber Asli: Siaran Berita Chandra
