 |
| Kredit gambar: Sinar-X: NASA/CXO/CSIC-INTA/G.Miniutti dkk.; Optik: DSS |
Demi
kesehatan, para ahli gizi sering menyampaikan nasehat jangan sampai terlambat
makan. Rupanya sebuah lubang hitam supermasif di pusat galaksi yang terletak
jutaan tahun cahaya, juga menuruti nasehat tersebut.
Satu
tim astronom telah menemukan semburan sinar-X berulang setiap sembilan jam
sekali yang berasal dari pusat galaksi GSN 069. Dikumpulkan oleh Observatorium
Sinar-X NASA dan Observatorium XMM-Newton ESA, data observasi menunjukkan
lubang hitam supermasif di sana mengkonsumsi sejumlah besar material secara
terjadwal.
Sebelumnya
para astronom telah menemukan dua lubang hitam “massa bintang” (sekitar 10 kali
massa Matahari) yang kadang-kadang meletus secara berkala, perilaku seperti ini
tidak pernah terdeteksi di lubang hitam supermasif.
Lubang
hitam pusat GSN 069 yang terletak 250 juta tahun cahaya dari Bumi, mengandung
sekitar 400.000 kali massa Matahari. Para astronom memprediksi ia
“memakan” material setara empat kali massa Bulan sekitar tiga kali sehari.
“Jadwal
makan teratur lubang hitam seperti ini belum pernah kita lihat sebelumnya,”
ungkap penulis utama makalah ilmiah Giovanni Miniutti dari Center for Astrobiology ESA di Spanyol. “Karena baru pertama kali
ditemukan, kami memberikan istilah baru untuk perilaku ini, X-ray Quasi-Periodic Eruptions.”
XMM-Newton
adalah observatorium pertama yang mengamati fenomena unik di GSN 069 melalui
deteksi dua semburan pada tanggal 24 Desember 2018. Miniutti bersama para
kolega kemudian menindaklanjutinya dan menemukan aktivitas serupa pada tanggal
16 dan 17 Januari 2019, sebanyak lima semburan. Kurang dari sebulan, obervasi
menggunakan Chandra mengungkap tiga semburan tambahan pada tanggal 14 Februari
2019.
“Dengan
menggabungkan data dari dua observatorium sinar-X, kami telah melacak semburan
berkala ini setidaknya selama 54 hari,” tambah rekan penulis makalah ilmiah Richard
Saxton dari European Astronomy Center
di Madrid, Spanyol. “Studi memberikan kami kesempatan unik untuk menyaksikan
aliran material jatuh ke lubang hitam supermasif berulang kali, yang semakin
cepat dan melambat.”
Selama
semburan, emisi sinar-X meningkat sekitar 20 kali lebih terang daripada emisi
saat lubang hitam pasif. Temperatur molekul gas yang jatuh ke lubang hitam juga
meningkat, dari sekitar 1 juta derajat Fahrenheit selama periode pasif menjadi
sekitar 2,5 juta derajat Fahrenheit selama semburan. Peningkatan suhu ini mirip
dengan suhu molekul gas yang ditemukan di sekitar lubang hitam supermasif
paling aktif yang mengakresi material.
Asal
usul molekul gas panas ini telah menjadi misteri klasik yang belum terpecahkan,
karena tampaknya terlalu panas untuk dikaitkan dengan cakram material yang
mengelilingi lubang hitam. Demikian pula asal usul molekul gas panas GSN 069
yang masih belum bisa ditentukan, namun kemampuan untuk mempelajari lubang
hitam supermasif yang gas panasnya berulang kali terbentuk lalu menghilang,
dapat menyediakan petunjuk penting.
“Kami
menduga emisi sinar-X berasal dari sebuah bintang yang sebagian atau seluruhnya
telah dihancurkan oleh lubang hitam dan dikonsumsi sedikit demi sedikit,” ujar rekan
penulis makalah ilmiah Margherita Giustini, sesama ilmuwan dari Center for Astrobiology ESA. “Tapi
semburan berulang menceritakan alur bertolak belakang dan asal usulnya perlu
dipelajari dengan data lebih lanjut dan model teoritis baru.”
Molekul
gas dari bintang yang dihisap oleh lubang hitam supermasif memang pernah
diamati sebelumnya, tetapi tidak pernah disertai dengan semburan repetitif
sinar-X. Para penulis makalah ilmiah menggagas dua kemungkinan penjelasan untuk
aktivitas semburan. Salah satunya disebabkan oleh penumpukan jumlah energi
dalam cakram yang membuatnya tidak stabil sehingga material jatuh dengan cepat
ke lubang hitam dan menghasilkan semburan. Siklus ini kemudian berulang.
Penjelasan kedua disebabkan interaksi antara cakram dengan objek sekunder yang
mengorbit lubang hitam, mungkin sisa-sisa material bintang yang dikoyak lubang
hitam.
Data
Chandra sangat penting dalam studi ini, karena dapat menunjukkan sumber sinar-X
yang terletak di pusat galaksi, tempat lubang hitam supermasif bersemayam.
Kombinasi data Chandra dan XMM-Newton mengindikasikan porsi menu dan durasi
“cemilan” lubang hitam telah sedikit menurun, sementara selisih waktu pola
makan semakin melebar. Observasi berikutnya diharapkan dapat menganalisis
apakah tren terus berlanjut.
Ukuran
lubang hitam supermasif biasanya lebih besar daripada lubang hitam supermasif
GSN 069, yang mencapai jutaan atau bahkan milyaran kali massa Matahari. Semakin
besar ukuran lubang hitam, semakin melambat fluktuasi kecerahannya. Bukannya meletus
setiap sembilan jam sekali, mereka meletus setiap beberapa bulan atau tahun,
yang kemungkinan dapat menjelaskan aktivitas quasi-periodic eruptions yang tidak pernah terlihat sebelumnya.
Sampel
peningkatan atau penurunan drastis jumlah emisi sinar-X yang dihasilkan lubang
hitam telah diamati dalam beberapa studi, melalui observasi intensif selama
berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun. Perubahan pada beberapa objek yang
terjadi jauh lebih cepat daripada prediksi teori standar material cakram yang jatuh ke lubang hitam, dapat
dijelaskan secara alami jika perilaku mereka mirip lubang hitam GSN 069.
Makalah
ilmiah yang merinci penelitian telah dipublikasikan di jurnal Nature edisi 11/09/19.
Ditulis
oleh: Staf www.nasa.gov, editor: Lee Mohon
Komentar
Posting Komentar