Teleskop ALMA telah menangkap gambar pertama dari piringan akresi lubang hitam - sebuah "donat" gas dan materi yang dipanaskan yang berputar di sekitarnya dan yang secara bertahap diserapnya, menurut sebuah artikel yang diterbitkan di Astrophysical Journal Letters.
“Dalam menjelaskan berbagai fitur quasar, kami telah lama percaya bahwa lubang hitam supermasif aktif dikelilingi oleh struktur gas dan debu seperti donat. Kami tidak dapat melihatnya, karena dia sangat kecil. Hanya berkat resolusi ultra-tinggi ALMA kami dapat mewujudkan mimpi ini dan memastikan bahwa struktur seperti itu ada,”kata Mastoshi Imanishi dari Observatorium Astronomi Nasional Jepang di Tokyo.
Donat luar angkasa dan bagel
Lubang hitam supermasif dapat ditemukan di pusat hampir setiap galaksi. Tidak seperti lubang hitam, yang muncul saat bintang runtuh, massanya beberapa juta kali lipat massa Matahari. Mereka secara berkala menyerap bintang, benda langit dan gas lainnya dan mengeluarkan bagian dari materi yang ditangkap dalam bentuk jet - berkas plasma yang dipanaskan yang bergerak dengan kecepatan mendekati cahaya.
Emisi ini, menurut astronom, adalah hasil dari fakta bahwa lubang hitam tidak dapat menyerap materi dalam jumlah yang tidak terbatas. Ada batas tertentu, yang oleh ahli astrofisika disebut sebagai batas Eddington: ketika tercapai, zat mulai menumpuk di sekitar lubang hitam dalam bentuk "donat" panas - cakram akresi, tempat partikel bergesekan satu sama lain, memanas hingga suhu sangat tinggi dan terlontar ke luar angkasa.
Tidak semua lubang hitam berperilaku seperti ini, jelas Imanishi. Misalnya, objek Sgr A * di pusat galaksi kita dibedakan oleh disposisi dan nafsu makan yang sederhana, tidak memiliki pancaran dan piringan akresi. Pertanyaan tentang bagaimana piringan akresi terbentuk dan mengapa beberapa lubang hitam kehilangan nafsu makan secara drastis atau, sebaliknya, mendapatkannya, telah menjadi salah satu pertanyaan utama dalam astronomi.
Ahli astrofisika Jepang mengambil langkah pertama untuk memecahkan misteri ini dengan mengamati galaksi spiral M77 di konstelasi Cetus (salah satu tetangga terdekat Bima Sakti) dengan teleskop gelombang mikro ALMA di dataran tinggi Chahnantor di Chili.
Video promosi:
Makan siang lubang hitam
Piringan galaksi ini berputar ke arah "wajah" kita, yang memungkinkan para astronom untuk mengikuti apa yang terjadi di pusatnya, di mana salah satu lubang hitam supermasif paling aktif dan paling terang di sekitar Bima Sakti berada.
Untuk mencari "donat" di tengahnya, para ilmuwan dari Jepang melakukan trik: mereka mengamati dua jenis molekul yang mungkin ada di sekitar lubang hitam, tetapi berperilaku berbeda dalam kondisi yang berbeda. Misalnya, molekul karbon monoksida, yang dapat dibedakan dengan baik oleh ALMA, ditemukan di hampir semua sudut galaksi dan dapat memancarkan gelombang mikro di hampir semua kondisi.
Di sisi lain, zat seperti asam hidrosianat atau beberapa aldehida (senyawa oksigen, hidrogen, dan karbon yang paling sederhana) hanya terlihat oleh antena ALMA ketika berada di awan gas yang sangat padat. Para astronom menjelaskan, piringan akresi harus jauh lebih padat daripada kelompok materi di sekitarnya, dan dapat dideteksi dengan mengamati kelebihan dua senyawa ini.
Gagasan itu terbayar - ahli astrofisika Jepang berhasil mendapatkan foto rinci pertama dari "donat" dari cakram akresi dan secara tak terduga mengungkapkan beberapa propertinya. Misalnya, ternyata ia memiliki bentuk yang memanjang dan tidak rata - ini menunjukkan bahwa rotasinya dikendalikan oleh proses acak, dan bukan hanya daya tarik "pemilik" pusat galaksi.
Para astronom berharap bahwa pengamatan lebih lanjut dari M77 akan membantu untuk memahami secara tepat bagaimana "donat" -nya mengambil bentuk yang tidak biasa dan mengapa lubang hitam di pusat Bima Sakti tidak memilikinya.
