Dengan menggunakan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), para astronom telah melihat tanda-tanda 'titik panas' yang mengorbit Sagitarius A*, lubang hitam di pusat galaksi kita. Temuan ini membantu kita lebih memahami lingkungan lubang hitam supermasif yang penuh teka-teki dan dinamis.
“Kami pikir kami sedang melihat gelembung gas panas yang berputar-putar Sagitarius A * pada orbit yang ukurannya serupa dengan planet Merkurius, namun melakukan satu putaran penuh hanya dalam waktu sekitar 70 menit. Ini membutuhkan kecepatan luar biasa sekitar 30% dari kecepatan cahaya!” kata Maciek Wielgus dari Max Planck Institute for Radio Astronomy di Bonn, Jerman, yang memimpin penelitian yang dipublikasikan hari ini di Astronomy & Astrophysics.
Pengamatan dilakukan dengan ALMA di Andes Chili – sebuah teleskop radio yang dimiliki bersama oleh European Southern Observatory (ESO) – selama kampanye Kolaborasi Event Horizon Telescope (EHT) untuk memotret lubang hitam. Pada bulan April 2017, EHT menghubungkan delapan teleskop radio yang ada di seluruh dunia, termasuk ALMA, mengakibatkan baru-baru ini merilis gambar pertama Sagitarius A*. Untuk mengkalibrasi data EHT, Wielgus dan rekan-rekannya yang tergabung dalam Kolaborasi EHT menggunakan data ALMA yang direkam bersamaan dengan observasi EHT Sagitarius A. Yang mengejutkan tim, ada lebih banyak petunjuk tentang sifat lubang hitam yang tersembunyi di dalamnya. pengukuran ALMA saja.
Secara kebetulan, beberapa pengamatan dilakukan segera setelah terjadi ledakan atau suar Sinar X energi dipancarkan dari pusat galaksi kita, yang terlihat oleh Teleskop Luar Angkasa Chandra milik NASA. Suar jenis ini, yang sebelumnya diamati dengan sinar-X dan teleskop inframerah, diperkirakan berhubungan dengan apa yang disebut 'titik panas', yaitu gelembung gas panas yang mengorbit sangat cepat dan dekat dengan bumi. lubang hitam.
“Yang benar-benar baru dan menarik adalah sejauh ini suar tersebut hanya terlihat jelas dalam pengamatan sinar-X dan inframerah Sagitarius A*. Di sini untuk pertama kalinya kami melihat indikasi yang sangat kuat bahwa titik panas yang mengorbit juga terdapat dalam pengamatan radio,” kata Wielgus, yang juga berafiliasi dengan Nicolaus Copernicus Astronomical Centre, Polandia dan Black Hole Initiative di Harvard University, USA.
“Mungkin titik panas yang terdeteksi pada panjang gelombang inframerah ini merupakan manifestasi dari fenomena fisik yang sama: saat titik panas yang memancarkan inframerah mendingin, titik panas tersebut menjadi terlihat pada panjang gelombang yang lebih panjang, seperti yang diamati oleh ALMA dan EHT,” tambah Jesse Vos, mahasiswa PhD di Radboud University, Belanda, yang juga terlibat dalam penelitian ini.
Suar telah lama dianggap berasal dari interaksi magnetik dalam gas yang sangat panas yang mengorbit sangat dekat dengan Sagitarius A*, dan temuan baru mendukung gagasan ini. “Sekarang kami menemukan bukti kuat asal usul magnetis suar ini dan pengamatan kami memberi kami petunjuk tentang geometri proses tersebut. Data baru ini sangat membantu untuk membangun interpretasi teoretis atas peristiwa-peristiwa ini,” kata rekan penulis Monika Mościbrodzka dari Radboud University.
ALMA memungkinkan para astronom mempelajari emisi radio terpolarisasi dari Sagitarius A, yang dapat digunakan untuk mengungkap medan magnet lubang hitam. Tim menggunakan pengamatan ini bersama dengan model teoretis untuk mempelajari lebih lanjut tentang pembentukan titik panas dan lingkungan di dalamnya, termasuk medan magnet di sekitar Sagitarius A. Penelitian mereka memberikan batasan yang lebih kuat pada bentuk titik panas tersebut. medan gaya dibandingkan pengamatan sebelumnya, membantu para astronom mengungkap sifat lubang hitam kita dan sekitarnya.
Pengamatan mengkonfirmasi beberapa hal penemuan sebelumnya yang dibuat oleh instrumen GRAVITY di Very Large Telescope (VLT) ESO, yang mengamati dalam inframerah. Data dari GRAVITY dan ALMA menunjukkan bahwa suar tersebut berasal dari gumpalan gas yang berputar di sekitar lubang hitam dengan kecepatan sekitar 30% dari kecepatan cahaya searah jarum jam di langit, dengan orbit titik panas yang hampir berhadapan. .
“Di masa depan kita harus dapat melacak titik-titik panas di seluruh frekuensi menggunakan observasi multi-panjang gelombang yang terkoordinasi dengan GRAVITY dan ALMA – keberhasilan upaya seperti itu akan menjadi tonggak sejarah nyata bagi pemahaman kita tentang fisika suar di pusat Galaksi,” kata Ivan Marti-Vidal dari Universitas València di Spanyol, salah satu penulis penelitian ini.
Tim juga berharap dapat mengamati secara langsung gumpalan gas yang mengorbit dengan EHT, untuk menyelidiki lebih dekat ke lubang hitam dan mempelajarinya lebih lanjut. “Mudah-mudahan suatu hari nanti kita akan merasa nyaman mengatakan bahwa kita 'tahu' apa yang terjadi di Sagitarius A*,” Wielgus menyimpulkan.
Referensi Jurnal
- M. Wielgus, M. Moscibrodzka, J. Vos, Z. Gelles, I. Martí-Vidal, J. Farah, N. Marchili, C. Goddi, dan H. Messias. Gerakan orbital dekat Sagitarius A* – Kendala dari pengamatan polarimetri ALMA. Astronomi & Astrofisika. DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202244493
