Selama tahun 1970-an, astronom menjadi sadar akan sumber radio masif di pusat galaksi kita yang kemudian mereka sadari adalah Lubang Hitam Supermasif (SMBH) - yang sejak itu dinamai Sagittarius A *. Dan dalam survei terbaru yang dilakukan oleh NASA Chandra X-ray Observatory, para astronom menemukan bukti ratusan atau bahkan ribuan lubang hitam yang terletak di sekitar Bima Sakti.
Tetapi, ternyata, pusat galaksi kita memiliki lebih banyak misteri yang menunggu untuk ditemukan. Misalnya, tim astronom baru-baru ini mendeteksi sejumlah "objek misteri" yang tampaknya bergerak di sekitar SMBH di Pusat Galaksi. Menggunakan 12 tahun data yang diambil dari W.M. Observatorium Keck di Hawaii, para astronom menemukan benda-benda yang tampak seperti awan debu tetapi berperilaku seperti bintang.
Penelitian ini dilakukan melalui kolaborasi antara Randy Campbell di W.M. Keck Observatory, anggota Galactic Center Group di UCLA (Anna Ciurlo, Mark Morris, dan Andrea Ghez) dan Rainer Schoedel dari Instituto de Astrofisica de Andalucia (CSIC) di Granada, Spanyol. Hasil penelitian ini dipresentasikan pada American Astronomical Society Meeting ke-232 selama konferensi pers berjudul "Bima Sakti & Galactic Nuclei Active".
Seperti yang dijelaskan Ciurlo dalam W.M. Keck siaran pers:
“Objek bintang berdebu yang ringkas ini bergerak sangat cepat dan dekat dengan lubang hitam supermasif Galaxy kami. Sangat menarik melihat mereka bergerak dari tahun ke tahun. Bagaimana mereka sampai di sana? Dan akan jadi apa mereka? Mereka pasti memiliki kisah yang menarik untuk diceritakan. ”
Para peneliti membuat penemuan mereka menggunakan pengukuran spektroskopi 12 tahun yang diperoleh oleh OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph (OSIRIS) dari Keck Observatory. Objek-objek ini - yang dirancang sebagai G3, G4, dan G5 - ditemukan saat memeriksa dinamika gas dari pusat galaksi kita, dan dibedakan dari emisi latar belakang karena pergerakannya.
"Kami memulai proyek ini dengan berpikir bahwa jika kami melihat dengan cermat pada struktur gas dan debu yang rumit di dekat lubang hitam supermasif, kami mungkin mendeteksi beberapa perubahan halus pada bentuk dan kecepatan," jelas Randy Campbell. "Cukup mengejutkan untuk mendeteksi beberapa objek yang memiliki pergerakan dan karakteristik yang sangat berbeda yang menempatkan mereka di kelas G-object, atau objek bintang berdebu."
Para astronom pertama kali menemukan benda-G di dekat Sagittarius A * lebih dari satu dekade yang lalu - G1 ditemukan pada tahun 2004 dan G2 pada tahun 2012. Awalnya, keduanya dianggap sebagai awan gas sampai mereka melakukan pendekatan terdekat ke lubang hitam supermasif dan selamat . Biasanya, tarikan gravitasi SMBH akan memecah awan gas, tetapi ini tidak terjadi pada G1 dan G2.
Karena sumber-sumber inframerah yang baru ditemukan ini (G3, G4, dan G5) berbagi karakteristik fisik G1 dan G2, tim menyimpulkan bahwa mereka berpotensi menjadi objek-G. Apa yang membuat G-objek tidak biasa adalah "bengkak" mereka, di mana mereka tampak terselubung di lapisan debu dan gas yang membuat mereka sulit dideteksi. Tidak seperti bintang-bintang lainnya, para astronom hanya melihat selubung debu yang bercahaya ketika melihat benda-G.
Untuk melihat benda-benda ini dengan jelas melalui selubung debu dan gas yang tertutup, Campbell mengembangkan alat yang disebut OSIRIS-Volume Display (OsrsVol). Seperti yang digambarkan Campbell:
“OsrsVol memungkinkan kami untuk mengisolasi objek-G ini dari emisi latar belakang dan menganalisis data spektral dalam tiga dimensi: dua dimensi spasial, dan dimensi panjang gelombang yang menyediakan informasi kecepatan. Setelah kami dapat membedakan objek dalam kubus data 3-D, kami kemudian dapat melacak gerakan mereka dari waktu ke waktu relatif terhadap lubang hitam. ”
Astronomi UCLA Profesor Mark Morris, seorang peneliti utama dan sesama anggota Inisiatif Orbact Galactic Center Orbits (GCOI) UCLA, juga terlibat dalam penelitian ini. Seperti yang ditunjukkannya:
“Jika itu awan gas, G1 dan G2 tidak akan bisa tetap utuh. Pandangan kami tentang objek-G adalah bahwa mereka adalah bintang yang membengkak - bintang yang telah menjadi sangat besar sehingga gaya pasang surut yang diberikan oleh lubang hitam pusat dapat menarik materi dari atmosfer bintang mereka ketika bintang-bintang tersebut cukup dekat, tetapi memiliki inti bintang dengan massa yang cukup untuk tetap utuh. Pertanyaannya kemudian, mengapa mereka begitu besar?
Setelah memeriksa benda-benda, tim memperhatikan bahwa ada banyak energi yang berasal dari mereka, lebih dari apa yang diharapkan dari bintang-bintang biasa. Akibatnya, mereka berteori bahwa objek-G ini adalah hasil dari penggabungan bintang, yang terjadi ketika dua bintang yang saling mengorbit (alias binari) saling menabrak. Ini akan disebabkan oleh pengaruh gravitasi jangka panjang dari SMBH.
Objek tunggal yang dihasilkan akan buncit (yaitu membengkak) selama jutaan tahun sebelum akhirnya menetap dan muncul seperti bintang berukuran normal. Benda-benda gabungan yang dihasilkan dari merger hebat ini dapat menjelaskan dari mana energi berlebih berasal dan mengapa mereka berperilaku seperti bintang. Seperti yang dijelaskan Andrea Ghez, pendiri dan direktur GCOI:
“Inilah yang menurut saya paling menarik. Jika objek-objek ini memang sistem bintang biner yang telah didorong untuk bergabung melalui interaksinya dengan lubang hitam supermasif pusat, ini dapat memberi kita wawasan tentang suatu proses yang mungkin bertanggung jawab atas merger lubang hitam massa bintang yang baru-baru ini ditemukan yang telah terdeteksi. melalui gelombang gravitasi. "
Ke depan, tim berencana untuk terus mengikuti ukuran dan bentuk orbit G-objek dengan harapan menentukan bagaimana mereka terbentuk. Mereka akan memberikan perhatian khusus ketika benda-benda bintang ini melakukan pendekatan terdekat dengan Sagitarius A *, karena ini akan memungkinkan mereka untuk mengamati perilaku mereka lebih lanjut dan melihat apakah mereka tetap utuh (seperti yang dilakukan G1 dan G2).
Ini akan memakan waktu beberapa dekade, dengan G3 membuat lintasan terdekat dalam 20 tahun dan G4 dan G5 mengambil dekade lebih lama. Sementara itu, tim berharap untuk belajar lebih banyak tentang benda-benda seperti bintang "bengkak" ini dengan mengikuti evolusi dinamis mereka menggunakan instrumen OSIRIS Keck. Seperti yang dikatakan Ciurlo:
“Memahami objek-G dapat mengajarkan kita banyak tentang lingkungan Galactic Center yang menarik dan masih misterius. Ada begitu banyak hal yang terjadi sehingga setiap proses lokal dapat membantu menjelaskan bagaimana lingkungan yang ekstrem dan eksotis ini bekerja. "
Dan pastikan untuk melihat video presentasi ini, yang berlangsung dari pukul 18:30 hingga 30:20:
