Lubang hitam terbesar mencapai titik tertentu dan kemudian tidak tumbuh lagi, menurut survei terbaik hingga saat ini lubang hitam yang dibuat dengan Chandra X-ray Observatory NASA. Para ilmuwan juga telah menemukan banyak lubang hitam yang sebelumnya tersembunyi yang jauh di bawah batas beratnya.
Hasil-hasil baru ini menguatkan kerja teoretis terkini tentang bagaimana lubang hitam dan galaksi tumbuh. Lubang hitam terbesar, yang memiliki setidaknya 100 juta kali massa Matahari, makan dengan rakus selama Semesta awal. Hampir semua dari mereka kehabisan 'makanan' miliaran tahun yang lalu dan melakukan diet kelaparan secara paksa.
Fokus pada Lubang Hitam di Chandra Deep Field North. Fokus pada Lubang Hitam di Chandra Deep Field North
Di sisi lain, lubang hitam antara sekitar 10 dan 100 juta massa matahari mengikuti rencana makan yang lebih terkontrol. Karena mereka mengambil porsi kecil dari gas dan debu, mereka terus bertumbuh hari ini.
"Data kami menunjukkan bahwa beberapa lubang hitam supermasif tampaknya pesta, sementara yang lain lebih suka menggali," kata Amy Barger dari University of Wisconsin di Madison dan University of Hawaii, penulis utama makalah yang menggambarkan hasil dalam edisi terbaru The The Jurnal Astronomi (Feb 2005). "Kami sekarang mengerti lebih baik dari sebelumnya bagaimana lubang hitam supermasif tumbuh."
Satu wahyu adalah bahwa ada hubungan kuat antara pertumbuhan lubang hitam dan kelahiran bintang. Sebelumnya, para astronom telah melakukan penelitian yang cermat tentang tingkat kelahiran bintang di galaksi, tetapi tidak tahu banyak tentang lubang hitam di pusatnya.
"Galaksi-galaksi ini kehilangan material ke dalam lubang hitam pusat mereka pada saat yang sama ketika mereka membuat bintang-bintang mereka," kata Barger. "Jadi mekanisme apa pun yang mengatur pembentukan bintang di galaksi juga mengatur pertumbuhan lubang hitam."
Para astronom telah membuat sensus akurat tentang lubang hitam aktif terbesar di kejauhan, dan yang lebih kecil, lebih tenang lebih dekat. Sekarang, untuk pertama kalinya, yang di antaranya telah dihitung dengan benar.
Pertumbuhan Lubang Hitam Terbesar Diilustrasikan Pertumbuhan Lubang Hitam Terbesar Diilustrasikan
"Kita perlu memiliki hitungan kepala yang akurat dari waktu ke waktu dari semua lubang hitam yang tumbuh jika kita berharap untuk memahami kebiasaan mereka, untuk berbicara," kata rekan penulis Richard Mushotzky dari Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Md.
Lubang hitam supermasif itu sendiri tidak terlihat, tetapi gas yang dipanaskan di sekitar mereka - beberapa di antaranya akhirnya akan jatuh ke dalam lubang hitam - menghasilkan sejumlah besar radiasi di pusat galaksi saat lubang hitam tumbuh.
Studi ini mengandalkan gambar sinar-X terdalam yang pernah diperoleh, Chandra Deep Fields North dan South, ditambah survei area-luas utama dari area yang disebut "Lockman Hole". Jarak ke sumber sinar-X ditentukan oleh tindak lanjut spektroskopi optik di teleskop 10 meter Keck di Mauna Kea di Hawaii, dan menunjukkan kisaran lubang hitam dari kurang dari satu miliar hingga 12 miliar tahun cahaya jauhnya.
Karena sinar-X dapat menembus gas dan debu yang menghalangi emisi optik dan ultraviolet, gambar sinar-X yang sangat lama sangat penting untuk menemukan lubang hitam yang jika tidak diperhatikan akan terlihat.
Chandra menemukan bahwa banyak lubang hitam yang lebih kecil dari sekitar 100 juta Matahari terkubur di bawah debu dan gas dalam jumlah besar, yang mencegah deteksi cahaya optik dari bahan yang dipanaskan di dekat lubang hitam. Sinar-X lebih energik dan mampu menggali melalui debu dan gas ini. Namun, lubang hitam terbesar tidak menunjukkan tanda-tanda kekaburan oleh debu atau gas. Dalam bentuk pengendalian diri berat badan, angin kencang yang dihasilkan oleh kegilaan makan lubang hitam mungkin telah membersihkan debu dan gas yang tersisa.
Aspek-aspek lain dari pertumbuhan lubang hitam ditemukan. Sebagai contoh, ukuran khas galaksi yang mengalami pembentukan lubang hitam supermasif berkurang dengan waktu kosmik. "Perampingan kosmik" seperti itu sebelumnya diamati untuk galaksi yang mengalami pembentukan bintang. Hasil-hasil ini berhubungan baik dengan pengamatan galaksi-galaksi terdekat, yang menemukan bahwa massa lubang hitam supermasif sebanding dengan massa wilayah pusat galaksi inangnya.
Rekan penulis lainnya di koran The Astronomical Journal edisi Februari 2005 adalah Len Cowie, Wei-Hao Wang, dan Peter Capak (Institut Astronomi, Univ. Hawaii), Yuxuan Yang (GSFC dan Univ. Of Maryland) , College Park), dan Aaron Steffan (Universitas Wisconsin, Madison).
Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA, Huntsville, Alabama, mengelola program Chandra untuk Direktorat Misi Luar Angkasa NASA, Washington. Northrop Grumman dari Redondo Beach, California, sebelumnya TRW, Inc., adalah kontraktor pengembangan utama untuk observatorium. Observatorium Astrofisika Smithsonian mengendalikan operasi sains dan penerbangan dari Chandra X-ray Centre di Cambridge, Mass.
Informasi dan gambar tambahan tersedia di: http://chandra.harvard.edu dan http://chandra.nasa.gov
Sumber Asli: Siaran Berita Chandra
