Lubang
hitam supermasif bersemayam di sebagian besar pusat galaksi, tak terkecuali
Bima Sakti kita. Lubang hitam di banyak galaksi lain dikenal sangat buas, meneror
galaksi dengan terus menghisap material di sekitarnya. Namun lubang hitam di pusat
Bima Sakti relatif jinak. Observasi terbaru menggunakan Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) NASA, membantu
para ilmuwan untuk memahami perbedaan antara lubang hitam aktif dan tenang.
Hasil
studi menyimpulkan medan magnet yang sangat kuat di
pusat galaksi Bima Sakti. Para ilmuwan menggunakan instrumen terbaru SOFIA, High-resolution Airborne Wideband
Camera-Plus (HAWC+) untuk melakukan pengukuran ini.
Medan
magnet adalah gaya tak kasat mata yang memengaruhi jalur partikel bermuatan dan memberikan efek yang signifikan pada pergerakan dan evolusi materi di seluruh alam
semesta. Tetapi medan magnet tidak dapat dicitrakan secara langsung, sehingga
perannya belum terlalu dipahami. Instrumen HAWC+ mendeteksi polarisasi cahaya
inframerah-jauh yang tak kasat mata, sebagaimana dipancarkan
oleh butiran-butiran debu kosmik yang ternyata ternyata tegak lurus dan sejajar dengan medan magnet. Dari observasi SOFIA, para astronom dapat memetakan
bentuk dan menyimpulkan gaya medan magnet tak kasat mata, sekaligus memvisualisasikan
gaya fundamental kosmos.
“Inilah
sampel pertama yang mengungkap interaksi antara medan magnet
dan material antarbintang,” jelas astrofisikawan Joan
Schmelz dari Pusat Penelitan Ames di Silicon Valley California, rekan penulis makalah ilmiah berjudul “HAWC+ is a game-changer”.
Observasi sebelumnya yang digelar SOFIA menyimpulkan kemiringan cincin gas dan debu
yang mengorbit Sagitarius A*, lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti.
Tetapi data terbaru yang dikumpulkan oleh instrumen HAWC+, menyajikan pemandangan unik medan magnet di wilayah pusat Bima Sakti, sekaligus melacak aktivitas di sana selama
100.000 tahun terakhir.
Rincian observasi medan magnet oleh SOFIA telah dipresentasikan saat pertemuan American Astronomical Society bulan
Juni 2019 dan makalah ilmiah akan segera diserahkan ke Astrophysical
Journal untuk dipublikasikan.
Gravitasi lubang hitam mendominasi dinamika aktivitas di pusat Bima Sakti, tetapi selama
ini peran medan magnet belum bisa diungkap. HAWC+ menemukan bagaimana medan magnet mampu
membatasi pergerakan turbulen gas. Apabila medan magnet mengalirkan gas
ke arah lubang hitam, itu sama saja dengan mengusik raksasa tidur. Namun jika medan
magnet menyalurkan gas untuk tetap mengorbit di sekitar lubang hitam, lubang hitam akan tetap jinak karena tidak menghisap gas apa pun yang pada
akhirnya akan melahirkan bintang-bintang baru.
Para
peneliti menggabungkan gambar inframerah-tengah dan inframerah-jauh yang
ditangkap oleh kamera SOFIA dengan aliran baru yang memvisualisasikan arah
medan magnet. Struktur biru berbentuk huruf “y” (lihat gambar), adalah material hangat
yang jatuh ke arah lubang hitam dan terletak di dekat tempat persilangan antara kedua
lengan “y”. Lapisan-lapisan medan magnet menunjukkan medan magnet mengikuti bentuk struktur berdebu. Setiap lengan biru
memiliki bidang komponennya sendiri yang berbeda dari bagian cincin
lainnya, sebagaimana ditunjukkan dalam warna merah muda. Tetapi, ada juga lokasi di
mana medan magnet mengubah arah dan berbelok dari struktur debu utama, seperti pada
titik paling atas dan bawah cincin.
“Bentuk
spiral medan magnet menyalurkan gas ke lintasan orbit di sekitar
lubang hitam,” pungkas penulis utama makalah ilmiah dan peneliti utama instrumen HAWC+ Darren Dowell dari Laboratorium Propulsi Jet (JPL) NASA.
“Fenomena ini bisa menjelaskan mengapa lubang hitam supermasif kita sangat tenang, sementara
yang lain begitu aktif.”
Selain
itu, observasi terbaru SOFIA dan HAWC+ membantu menentukan interaksi antara material di lingkungan ekstrem pusat galaksi dengan lubang hitam supermasif Sagitarius A*, termasuk menjawab pertanyaan klasik mengapa lubang hitam di pusat Bima Sakti
relatif redup, sementara di galaksi-galaksi lain sangat terang.
Ditulis
oleh: Kassandra Bell and Joan Schmelz, www.nasa.gov, editor: Kassandra Bell
Komentar
Posting Komentar