 |
| Lubang Hitam |
Sebuah tim ilmuwan yang dipimpin oleh University of Southampton telah bergerak selangkah lebih dekat dalam memahami fenomena kosmis misterius ini - yang dikenal sebagai jet relativistik - dengan mengukur seberapa cepat mereka 'menyalakan' dan mulai bersinar terang saat diluncurkan.
Bagaimana bentuk jet ini masih menjadi teka-teki. Satu teori menunjukkan bahwa mereka berkembang dalam 'cakram akresi' - masalah tersebut mengisap orbit lubang hitam yang tumbuh.
Gravitasi ekstrem di dalam cakram melengkung dan membentang medan magnet, meremas panas, material cakram yang dimagnetisasi yang disebut plasma sampai meletus dalam bentuk pilar magnetik yang berlawanan arah di sepanjang sumbu rotasi lubang hitam.
Plasma bergerak di sepanjang jet yang terfokus ini dan mendapatkan kecepatan yang luar biasa, menembaki area yang luas. Pada titik tertentu, plasma mulai bersinar terang, tapi bagaimana dan dimana hal ini terjadi di jet telah diperdebatkan oleh para ilmuwan.
Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan hari ini [Senin, 30 Oktober] di Nature Astronomy, tim ilmuwan internasional yang dipimpin oleh Dr Poshak Gandhi menunjukkan bagaimana mereka menggunakan pengamatan multi-panjang yang presisi dari sistem biner yang disebut V404 Cygni - yang terdiri dari bintang dan lubang hitam saling mengorbit satu sama lain, dengan lubang hitam memberi makan materi dari bintang yang jatuh melalui cakram - untuk menyoroti fenomena hangat yang diperdebatkan ini.
V404 Cygni terletak sekitar 7.800 tahun cahaya di konstelasi Cygnus, dan beratnya sekitar sembilan dari Matahari kita disatukan. Dr Gandhi dan rekan-rekannya menangkap data tersebut pada bulan Juni 2015, saat V404 Cygni diamati memancarkan salah satu ledakan 'cahaya terang' terang dari lubang hitam yang pernah ada - cukup terang untuk dapat dilihat oleh teleskop kecil yang digunakan oleh astronom amatir, dan energik cukup untuk merobek planet mirip Bumi jika benar terfokus.
Dengan menggunakan teleskop di Bumi dan di ruang angkasa pada waktu yang bersamaan, mereka menangkap penundaan 0,1 detik antara sinar X yang dipancarkan dari dekat lubang hitam, di mana bentuk jet, dan munculnya cahaya tampak berkedip, menandai saat ketika plasma jet yang dipercepat mulai bersinar.
Keterlambatan 'sekejap mata' ini dihitung untuk mewakili jarak maksimum 19.000 mil (30.000 km), tidak mungkin diselesaikan pada jarak V404 dengan teleskop saat ini.
Dr Gandhi, dari University of Southampton, mengatakan: "Para ilmuwan telah mengamati jet selama beberapa dekade, namun jauh dari memahami bagaimana alam menciptakan struktur pikiran dan bogglingly yang luas dan energik ini.
"Sekarang, untuk pertama kalinya, kami telah menangkap penundaan waktu antara munculnya sinar-X dan munculnya cahaya optik di lubang hitam bintang-bintang pada saat plasma jet diaktifkan. Ini untuk mengistirahatkan kontroversi mengenai asal berkedip optik, dan juga memberi kita jarak kritis di mana plasma jet pasti sangat dipercepat sampai kecepatan mendekati cahaya. "
Dalam istilah Star Wars, pengukuran kunci dari penelitian ini kira-kira dapat diibaratkan untuk mengukur jarak antara permukaan Bintang Kematian, di mana banyak sinar menerobos, dan titik di mana mereka berkumpul menjadi satu balok tunggal.
"Tapi fisika jet lubang hitam tidak ada hubungannya dengan laser atau kristal Kyber fiktif yang memberi kekuatan pada Death Star. Alam telah menemukan cara lain untuk menyalakan jet," kata Dr Gandhi. "Gravitasi dan medan magnet memainkan peran kunci di sini, dan ini adalah mekanisme yang ingin kita hapus."
Studi ini juga menciptakan hubungan antara lubang hitam V404 Cygni dan supermasif, yang terletak di pusat galaksi masif dan beratnya miliaran kali lebih banyak dari pada lubang hitam bintang bintang. Fisika jet serupa mungkin berlaku untuk semua lubang hitam.
Dr Gandhi mengatakan: "Ini adalah penemuan menarik dan penting yang dapat dimasukkan kembali ke teori tentang jet relativistik, dan berkontribusi pada pemahaman kita yang terus tumbuh tentang lubang hitam."
Emisi sinar-X, yang mewakili cakram akresi 'memberi makan' jet di dasarnya, ditangkap dari orbit Bumi oleh teleskop NuSTAR NASA, sementara saat jet tersebut menjadi terlihat saat cahaya optik tertangkap oleh kamera berkecepatan tinggi ULTRACAM, dipasang di teleskop William Herschel di La Palma, di Kepulauan Canary.
Profesor Vik Dhillon, dari University of Sheffield, peneliti utama di belakang ULTRACAM, berkomentar: "Penemuan ini dimungkinkan berkat kamera kami mengumpulkan 28 frame per detik, ini menunjukkan potensi yang belum tergali untuk mempelajari fenomena astrofisika dengan kecepatan tinggi."
Pada saat yang sama, gelombang radio dari bagian plasma jet yang diperluas diamati oleh tim Profesor Rob Fender, dari Universitas Oxford, menggunakan teleskop radio AMI-LA, di Cambridge, Inggris.
Profesor Fender mengatakan: "Pengamatan ini adalah langkah besar lain untuk memahami dengan tepat bagaimana jet relativistik terbentuk oleh lubang hitam. Deteksi radio berasal dari jet luar dan merupakan indikator yang tidak ambigu dari aktivitas jet yang sedang berlangsung. Sinar-X optik dan radio juga penting untuk penemuan itu
No comments:
Post a Comment