Cincin cahaya tajam yang diciptakan oleh foton yang berpacu di belakang lubang hitam supermasif telah terlihat oleh para peneliti yang bekerja di Event Horizon Telescope (EHT). Pengamatan mengkonfirmasi prediksi teori relativitas umum Einstein dan menjelaskan lebih lanjut tentang massa lubang hitam dan pancaran materi yang kuat yang berasal dari objek supermasif.
EHT adalah susunan teleskop radio global, yang bila digabungkan memiliki bukaan yang cukup lebar untuk mengatasi lingkungan sekitar lubang hitam supermasif. Pada tahun 2019, para ilmuwan EHT menghasilkan gambar pertama dari piringan gas bercahaya dan "bayangan" yang mengelilingi lubang hitam supermasif M87*. Objek ini berada di jantung galaksi Messier 87 dan diperkirakan sekitar 7 miliar kali lebih besar dari Matahari. EHT kemudian diarahkan ke lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti dan an gambar piringan dan bayangan benda itu dirilis awal tahun ini.
Sekarang peneliti EHT dipimpin oleh Avery Broderick dari Institut Perimeter untuk Fisika Teoritis dan Universitas Waterloo Kanada telah meninjau kembali pengamatan mereka terhadap M87* untuk mencari cincin cahaya tajam yang diciptakan oleh foton yang melakukan setengah orbit di sekitar bagian belakang lubang hitam sebelum melakukan perjalanan ke Bumi. Cincin ini diprediksi oleh simulasi magnetohidrodinamika relativistik umum dari wilayah sekitar M87* tetapi tidak dapat dilihat karena piringan terang dari cahaya difus yang diciptakan oleh foton yang bergerak langsung ke Bumi.
Melihat kunang-kunang
“Kami mematikan lampu sorot untuk melihat kunang-kunang,” kata Broderick, menambahkan, “Kami telah mampu melakukan sesuatu yang mendalam – untuk menyelesaikan tanda dasar gravitasi di sekitar lubang hitam”. Tim melakukan ini menggunakan algoritme pencitraan baru yang mereka tambahkan TEMA – kerangka analisis yang membantu peneliti memahami pengamatan EHT.
Anggota tim Hung-Yi Pu dari National Taiwan Normal University mengatakan bahwa algoritme baru memungkinkan kolaborasi untuk "mengupas" elemen gambar EHT sehingga "lingkungan di sekitar lubang hitam kemudian dapat terungkap dengan jelas".
Membangun teleskop seukuran planet
Selain mengamati cincin foton, tim menemukan bukti adanya pancaran materi yang berputar kuat yang dikeluarkan dari wilayah lubang hitam. Pengamatan terakhir menegaskan prediksi teoretis bahwa rotasi lubang hitam menciptakan aliran material yang kuat. Analisis terbaru ini dikombinasikan dengan pengamatan sebelumnya juga memungkinkan tim untuk memberikan nilai terbaik sejauh ini untuk massa M87*, mengelompokkannya pada 7.13 ± 0.39 miliar massa matahari.
Teori memprediksi bahwa lebih banyak cincin harus ada di sekitar M87*, masing-masing sesuai dengan foton yang melakukan orbit berbeda di sekitar lubang hitam. Tim percaya bahwa mereka harus dapat menyempurnakan analisisnya untuk melihat setidaknya satu cincin lagi.
Penelitian tersebut dijelaskan dalam Jurnal Astrofisika.
