Lubang Hitam Supermasif Adalah Pemakan yang Berantakan – Dalam upaya untuk memahami alam semesta yang sangat luas dan kompleks yang mengelilingi kita, salah satu subjek yang paling sulit dipahami adalah pembentukan dan pertumbuhan lubang hitam supermasif.
Terletak di jantung banyak galaksi masif, entitas kosmik raksasa ini telah memikat para astronom dan menimbulkan banyak pertanyaan tentang sifat dan mekanisme di balik evolusinya.
Akresi gas lubang hitam supermasif
Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa “akresi gas” adalah proses penting untuk pertumbuhan lubang hitam supermasif. Proses ini melibatkan pergerakan gas dari galaksi induk menuju lubang hitam, berkumpul dengan kecepatan tinggi karena tarikan gravitasi lubang hitam yang kuat. https://hari88.net/
Gesekan di antara partikel gas dalam skenario seperti itu memanaskan gas hingga jutaan derajat. Hal ini menyebabkan gas memancarkan cahaya yang menyilaukan, yang dikenal sebagai inti galaksi aktif (AGN).
Anehnya, AGN dapat menjadi sangat terang sehingga lebih terang dari semua bintang di galaksi induknya jika digabungkan. Namun, intrik tersebut semakin dalam karena sebagian gas yang jatuh ke dalam diperkirakan dikeluarkan karena energi AGN. Hal ini menciptakan aliran keluar dalam proses yang tampaknya kontradiktif.
Pengamatan jarak dekat menantang
Meskipun ada kemajuan signifikan dalam studi teoritis dan observasional, memahami akresi gas pada skala intim beberapa lusin tahun cahaya dari pusat galaksi tetap menjadi misteri.
Tantangannya terletak pada skala spasial yang sangat kecil. Hal ini menuntut pengukuran yang tepat dari laju aliran akresi dan karakter gas yang dikeluarkan sebagai aliran keluar.
Namun, sekarang, tim internasional yang dipimpin oleh Takuma Izumi, asisten profesor di Observatorium Astronomi Nasional Jepang, telah mencapai prestasi proporsi kosmik.
Dengan menggunakan Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), mereka telah mengukur aliran gas dan strukturnya secara kuantitatif di semua fase (plasma, atom, dan molekuler) dalam beberapa tahun cahaya dari lubang hitam supermasif. Prestasi menakjubkan ini mengungkapkan tingkat detail yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Akresi dalam lubang hitam supermasif
Subjek pengamatan inovatif ini adalah Galaksi Circinus, yang menampung inti galaksi aktif yang representatif. Para peneliti mencapai resolusi yang menakjubkan sekitar satu tahun cahaya. Ini adalah resolusi tertinggi untuk mengamati gas multifase di dekat AGN.
Untuk pertama kalinya, tim berhasil menangkap aliran akresi dalam cakram gas berdensitas tinggi di sekitar lubang hitam supermasif. Identifikasi aliran ini merupakan upaya yang menantang karena skala wilayah yang kecil dan gerakan gas yang rumit. Pengamatan ALMA beresolusi tinggi memungkinkan tim untuk mendeteksi gas molekuler yang menyerap cahaya AGN. Ini menunjukkan aliran akresi menuju inti.
Memahami akresi
Analisis lebih lanjut mengungkap mekanisme yang mendorong akresi: fenomena yang dikenal sebagai “ketidakstabilan gravitasi.” Cakram gas, yang kewalahan oleh gaya gravitasinya, runtuh dan menyalurkan gas menuju lubang hitam. Proses ini sekarang divisualisasikan dengan jelas oleh pengamatan ALMA. Studi ini juga meningkatkan pemahaman kuantitatif kita tentang aliran gas di sekitar AGN. Laju akresi yang diamati ternyata 30 kali lebih tinggi dari yang diperlukan untuk mempertahankan aktivitas AGN. Penemuan ini menimbulkan pertanyaan: ke mana perginya kelebihan gas itu?
Air mancur gas kosmik
Jawabannya terletak pada pengamatan ALMA dengan sensitivitas tinggi yang mendeteksi aliran keluar. Pengamatan ini mengungkap bahwa sebagian besar gas dikeluarkan sebagai aliran keluar atom atau molekul yang bergerak lambat. Aliran keluar ini kemudian jatuh kembali ke cakram gas, didaur ulang menjadi aliran akresi dalam siklus yang mengingatkan pada air mancur.
Takuma Izumi memuji temuan ini sebagai “pencapaian monumental dalam sejarah penelitian lubang hitam supermasif,” dan memang benar. Temuan ini tidak hanya memberikan gambaran sekilas tentang aliran akresi dan aliran keluar gas multifase di sekitar lubang hitam supermasif, tetapi juga menguraikan mekanisme akresi itu sendiri.
