Ilmuwan Temukan Aktivitas Suar Tak Biasa di Lubang Hitam Supermasif

TRIBUNMANADO.CO.ID - Teleskop Luar Angkasa James Webb mengungkap aktivitas suar harian yang sering terjadi secara lebih rinci, para ahli berharap penelitian lanjutan akan memperdalam pemahaman

Sagitarius A* (Sgr A*), lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti, menghasilkan semburan dengan intensitas yang bervariasi. Sebuah tim astrofisikawan menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA untuk menyelidiki penyebabnya, dengan temuan yang dapat menjelaskan fenomena serupa di lubang hitam supermasif lainnya.

Pada 12 Mei 2022, citra pertama Sgr A*, yang terletak 26.000 tahun cahaya dari Bumi, dipublikasikan. Kini, tim yang dipimpin oleh Universitas Northwestern telah memperoleh pengamatan paling rinci dan terlama menggunakan teleskop James Webb.

Lubang hitam, yang diperkirakan memiliki massa 4 juta massa matahari, terus-menerus memancarkan suar dari cakram akresinya. Beberapa suar lemah dan berlangsung beberapa detik, sementara yang lain sangat terang. Temuan ini dapat meningkatkan pemahaman tentang perilaku lubang hitam, interaksinya dengan lingkungan sekitar, dan evolusi Bima Sakti.  

"Suar diperkirakan terjadi pada hampir semua lubang hitam supermasif, tetapi lubang hitam kita unik," kata Prof. Farhad Yusef-Zadeh dari departemen fisika dan astronomi Universitas Northwestern, yang memimpin penelitian tersebut.

"Lubang hitam itu selalu penuh dengan aktivitas dan tampaknya tidak pernah mencapai kondisi stabil. Kami mengamati lubang hitam itu beberapa kali sepanjang tahun 2023 dan 2024, dan kami melihat adanya perubahan dalam setiap pengamatan," imbuhnya.

Tim menggunakan Kamera Inframerah Dekat (NIRCam) teleskop, yang mengamati dalam dua panjang gelombang inframerah secara bersamaan selama periode yang panjang. Mereka menemukan Sgr A* jauh lebih aktif dari yang diharapkan, menghasilkan lima hingga enam suar besar setiap hari bersama dengan suar-suar yang lebih kecil.  

Meskipun mekanisme pasti di balik semburan ini masih belum jelas, Prof. Yusef-Zadeh yakin bahwa ada dua proses terpisah yang mendorong semburan tersebut: semburan pendek dihasilkan dari turbulensi yang memampatkan plasma dalam cakram akresi, sementara semburan yang lebih panjang kemungkinan berasal dari tabrakan garis medan magnet — mirip dengan semburan matahari tetapi dalam skala yang jauh lebih besar.

"Lingkungan lubang hitam jauh lebih energik dan ekstrem daripada Matahari. Proses ini melibatkan medan magnet yang bertabrakan yang melepaskan energi dalam bentuk partikel yang dipercepat yang bergerak mendekati kecepatan cahaya," jelasnya.  

Karena NIRCam milik Teleskop Luar Angkasa James Webb dapat menangkap dua panjang gelombang (2,1 dan 4,8 mikron) sekaligus, para peneliti membandingkan bagaimana kecerahan suar berubah pada setiap panjang gelombang. "Menangkap cahaya dalam dua panjang gelombang seperti melihat warna, bukan hitam dan putih." Prof. Yusef-Zadeh menjelaskan.  

Tanpa diduga, para peneliti menemukan bahwa semburan dengan panjang gelombang yang lebih pendek memudar lebih cepat daripada semburan dengan panjang gelombang yang lebih panjang, yang menunjukkan bahwa partikel kehilangan energi lebih cepat pada panjang gelombang yang lebih pendek — ciri umum partikel yang berputar di sekitar garis medan magnet.  

Studi yang dipublikasikan di Astrophysical Journal Letters ini telah mendorong para peneliti untuk terus menggunakan teleskop James Webb untuk pengamatan lebih lanjut. Mereka kini bermaksud mengamati Sgr A* selama 24 jam penuh untuk menentukan apakah suar tersebut mengikuti suatu pola atau terjadi secara acak.

"Jika kita dapat mengamati selama 24 jam, maka kita dapat mengurangi gangguan untuk melihat fitur-fitur yang sebelumnya tidak dapat kita lihat. Itu akan sangat menakjubkan," Prof. Yusef-Zadeh menyimpulkan. (Tribun)