28 C
Sidoarjo
BerandaDuniaPengetahuan & TeknologiPara Astronom Menyaksikan Jet Hitam Supermasif Menembakan 99% Kecepatan Cahaya

Para Astronom Menyaksikan Jet Hitam Supermasif Menembakan 99% Kecepatan Cahaya

Para Astronom Menyaksikan Jet Hitam Supermasif Menembakan 99 Kecepatan Cahaya
Lubang hitam yang terkenal di jantung galaksi M87 memancarkan jet material yang bergerak mendekati kecepatan cahaya.
Lubang hitam di jantung galaksi Messier 87 menyandang nama M87 *, serta para astronom telah mengamatinya sejak lama. Tahun lalu, Event Horizon Telescope menangkap gambar M87 *, gambar lubang hitam pertama kali. Gambar itu hanya menambah ketenaran M87 *.
eso1907a 768x447

(Kolaborasi Event Horizon Telescope)

M87 juga dikenal sebagai Virgo A atau NGC 4486. Itu ialah galaksi elips supergi di rasi Virgo, sekitar 53 juta tahun cahaya dari kita. M87 membentang sekitar 240.000 tahun cahaya, sedikit lebih dari Bima Sakti.
Itu dikelilingi oleh 12.000 gugusan bintang bulat yang luar biasa, dibandingkan dengan Bima Sakti 200. Seperti elips lainnya, para ilmuwan berpikir M87 tumbuh begitu masif melalui merger.
M87 * (bintang M87) ialah lubang hitam supermasif (SMBH) di pusat M87 dengan salah satu massa tertinggi dari setiap SMBH. Ini sekitar 6,5 miliar kali lebih besar dari Matahari. M87 * berjarak 55 juta tahun cahaya serta memancarkan jet materi relativistik yang membentang sekitar 5.000 tahun cahaya ke luar angkasa.
Bertahun-tahun yang lalu, Hubble menangkap gambar komposit jet yang terkenal baik dalam cahaya tampak maupun inframerah.
M87 jet

Jet sepanjang 5.000 tahun cahaya dikeluarkan dari M87. (NASA / Tim Hubble Heritage / STScI / AURA)

Para astronom telah menonton jet materi M87 * selama bertahun-tahun dalam berbagai panjang gelombang: radio, optik, serta sinar-X. Sekarang, untuk pertama kalinya, pengamatan X-ray Chandra menunjukkan bahwa bagian-bagian dari jet ini bergerak dengan kecepatan cahaya lebih dari 99 persen.
"Ini ialah pertama kalinya kecepatan ekstrem oleh jet lubang hitam telah direkam menggunakan data sinar-X," kata Ralph Kraft dari Center of Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CFA) di Cambridge, dalam siaran pers. "Kami membutuhkan penglihatan X-ray yang tajam dari Chandra untuk melakukan pengukuran ini."
Kraft baru-baru ini mempresentasikan hasil baru ini pada pertemuan American Astronomical Society di Honolulu, Hawaii. Hasilnya juga diterbitkan dalam sebuah makalah yang berjudul 'Deteksi Gerak Superluminal di Jet X-M87' di Astrophysical Journal.

Apa yang Menyebabkan Jet?

Sebuah lubang hitam seperti M87 * menarik material ke arahnya di pusat galaksi. Saat bahan mendekat, ia mulai berputar di sekitar lubang hitam dalam struktur yang disebut piringan akresi. Tapi bahan itu tidak bakal disedot ke dalam lubang.
Hanya sebagian kecil yang jatuh, sementara sebagian dikeluarkan kembali ke luar angkasa. Bahan yang dikeluarkan berupa jet, atau balok, yang mengikuti garis medan magnet. Jet-jet itu tidak mulus serta tanpa fitur: mereka memiliki gumpalan atau simpul yang bisa dilihat oleh observatorium seperti Chandra.
Dua dari simpul itu sangat menarik bagi para astronom. Mereka telah menggunakan gambar selama bertahun-tahun untuk melacak gerakan simpul-simpul itu. Mereka masing-masing sekitar 900 serta 2.500 tahun cahaya dari SMBH.
Data sinar-X dari Chandra Observatory menunjukkan bahwa simpul berjalan dengan kecepatan yang tidak bisa dipercaya: 6,3 kali kecepatan cahaya untuk simpul terdekat dengan pusat, serta 2,4 kali kecepatan cahaya untuk yang lainnya.

Tunggu. Tidak Ada yang Melakukan Perjalanan Lebih Cepat dari pada Kecepatan Cahaya

Tapi itu tidak mungkin. Tidak ada yang bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya. Tentu saja itu benar, jadi pasti ada hal lain yang terjadi di sini.
Itu sesuatu yang lain disebut "gerakan superluminal".
"Salah satu hukum fisika yang tidak bisa dipecahkan ialah bahwa tidak ada yang bisa bergerak lebih cepat daripada kecepatan cahaya," kata rekan penulis studi Brad Snios, juga dari CfA. "Kami belum memecahkan fisika, tetapi kami telah menemukan contoh fenomena menakjubkan yang disebut gerak superluminal."
Gerakan superluminal melibatkan kecepatan objek, serta jalurnya relatif terhadap garis pandang kita. Ketika sebuah objek, dalam hal ini jet material, bergerak mendekati kecepatan cahaya serta dekat dengan garis pandang kita, itu menciptakan ilusi yang disebut gerakan superluminal.
Itu karena pancaran material itu sendiri bergerak hampir secepat cahaya yang dihasilkannya. Karena jet M87 * mengarah hampir tepat ke arah kami, itu menghasilkan kecepatan yang tampaknya tidak mungkin ini.
Superluminalmotion "src =" https://www.sciencealert.com/images/2020-01/Superluminalmotion.jpg "style =" border: 0px; height: auto; max-width: 100%; vertical-align: middle; width : 656.007px "width =" 700 "/></span></div>
<div style=

(NASA / Wikimedia)

Para astronom telah melihat jet-jet ini bergerak dengan kecepatan ini sebelumnya, tetapi tidak pernah dalam cahaya X-ray. Itu berarti mereka tidak pernah yakin bahwa itu ialah gumpalan material yang bergerak dengan kecepatan cahaya 99 persen. Bisa jadi itu gelombang kejut serta bukan gumpalan.
Jet dari M87 * bergerak dalam pola spiral di sekitar medan magnet, serta itu membantu memperjelas kecepatan jet. Dalam pengamatan sinar-X, tim di belakang penelitian melihat bahwa fitur dengan kecepatan tertinggi yang diamati – 6,3 kali kecepatan cahaya – memudar lebih dari 70 persen antara 2012 serta 2017.
Pemudaran hanya terjadi pada sinar-X, bukan pada optik serta UV, serta kemungkinan disebabkan oleh partikel yang kehilangan energi seiring waktu ketika mereka berputar di sekitar medan magnet.
Fenomena itu disebut pendinginan synchrotron. Artinya ialah para astronom melihat sinar-X dari partikel yang sama pada waktu yang berbeda, yang berarti apa yang mereka amati tidak bisa menjadi gelombang, serta harus menjadi partikel di dalam jet itu sendiri.

"Pekerjaan kami memberikan bukti terkuat bahwa partikel dalam jet M87 * benar-benar berjalan mendekati batas kecepatan kosmik", kata Snios.

The Chandra, EHT, serta M87 *

Data Chandra serta Event Horizon Telescope saling melengkapi satu sama lain dengan baik saat mempelajari M87 *. Ketika EHT mencitrakan cakrawala peristiwa di sekitar lubang hitam, itu ialah snapshot enam hari.
Tetapi studi Chandra tentang jet sedang melihat material yang dikeluarkan dari M87 * ratusan bahkan ribuan tahun sebelumnya.
Gambar EHT juga sekitar 100 juta kali lebih kecil dari jet yang dicitrakan Chandra.
"Ini seperti Event Horizon Telescope memberikan pandangan jarak dekat dari sebuah peluncur roket," kata Paul Nulsen, rekan penulis studi CFA lainnya, "serta Chandra menunjukkan pada kita roket-roket yang sedang terbang."

Sumber »

Must Read

Related News