Teleskop NASA mengungkap jet lubang hitam raksasa yang belum pernah ada sebelumnya

Partikel ditembakkan dari material supermasif lubang hitam Penelitian baru menunjukkan bahwa jet tersebut tampaknya bergerak mendekati kecepatan cahaya – jauh lebih cepat daripada yang diukur para ilmuwan sebelumnya.

Sementara sebagian besar pengamatan lubang hitam di ruang angkasa menggunakan teleskop radio, yang digunakan tim peneliti NASAObservatorium Sinar-X Chandra untuk memeriksa jet mereka dari sudut pandang baru – secara harfiah. Apa yang mereka temukan dengan teleskop sinar-X sungguh mengejutkan.

“Kami telah menunjukkan pendekatan baru dalam mempelajari jet, dan saya pikir masih banyak pekerjaan menarik yang harus dilakukan,” kata David Bogensberger, penulis utama studi tersebut, di penyataan.

Yang ada hanyalah lubang hitam teori dari 50 tahun yang lalu – solusi matematis yang gila untuk masalah fisika – dan bahkan astronom terbaik di bidangnya pun tidak sepenuhnya yakin akan keberadaannya.

Saat ini, lubang hitam supermasif tidak hanya diterima oleh ilmu pengetahuan, mereka juga memperolehnya foto yang diambil oleh kumpulan antena radio besar yang tersinkronisasi di Bumi. Lubang hitam supermasifjutaan hingga miliaran kali lebih besar dari cerahHal ini diyakini bersembunyi di tengah hampir semua galaksi besar.

Kita tahu banyak hal: jatuh ke dalam lubang hitam otomatis merupakan hukuman mati. Benda kosmik apa pun yang terlalu dekat akan mencapai titik tidak bisa kembali lagi. Namun, para ilmuwan telah mengamati sesuatu yang aneh di tepi cakram akresi lubang hitam – sebuah cincin material yang berputar cepat di sekitar lubang, mirip dengan pusaran air di sekitar saluran bak mandi: Sejumlah kecil material ini dapat tiba-tiba dialihkan.

Ketika ini terjadi, partikel berenergi tinggi dapat terlontar keluar sebagai sepasang jetmeledak dalam arah yang berlawanan, meskipun para astronom belum mengetahui secara pasti cara kerjanya. Jet-jet tersebut memancarkan emisi radio yang berbeda-beda, namun juga terlihat sangat terang dalam sinar-X.

Pesawat ruang angkasa Observatorium Sinar-X Chandra milik NASA diluncurkan pada tahun 1999.
Sumber: Ilustrasi Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA

Jadi Bogensberger, seorang mahasiswa pascasarjana di Universitas Michigan, memutuskan untuk melihat lubang hitam di pusat galaksi Centaurus Asalah satu galaksi paling terang di langit, sekitar 12 juta tahun cahaya dari Bumi dalam sinar-X. Sebagai perbandingan, satu tahun cahaya sama dengan 6 triliun mil.

Menggunakan data yang telah dikumpulkan oleh observatorium luar angkasa antara tahun 2000 dan 2022, Bogensberger mengembangkan algoritma komputer untuk melacak gumpalan terang di jet, yang oleh para astronom disebut node. Melacak node selama jangka waktu tertentu adalah cara untuk mengukur kecepatan.

Setelah melacak satu titik tertentu, tim menemukan bahwa titik tersebut bergerak setidaknya 94 persen dari kecepatan cahaya. Ini jauh lebih cepat daripada apa yang diamati para ilmuwan dalam gelombang radio, dengan sebuah simpul dari jet lubang hitam yang sama bergerak dengan kecepatan 80 persen kecepatan cahaya. Itu kertas diterbitkan di Jurnal Astrofisika.

Tim tidak hanya menemukan cluster yang lebih cepat pada pita sinar-X, namun data juga menunjukkan bahwa node tercepat tidak berada paling dekat dengan lubang hitam, seperti yang diamati pada gelombang radio. Sebaliknya, node tercepat adalah node yang berada di tengah aliran.

Apa maksudnya semua ini? Jawabannya saat ini adalah emoji mengangkat bahu, tetapi Bogensberger bermaksud menggunakan metodenya untuk mengumpulkan lebih banyak data dengan mengamati pancaran lubang hitam supermasif lainnya.

“Kunci untuk memahami apa yang terjadi pada jet tersebut mungkin adalah memahami bagaimana pita panjang gelombang yang berbeda melacak bagian lingkungan yang berbeda,” katanya. “Sekarang kami memiliki kesempatan itu.”