Kolaborasi internasional antara Jepang dan Swedia telah membantu menjelaskan bagaimana gravitasi mempengaruhi bentuk materi di sekitar lubang hitam dalam biner Cygnus X-1. Temuan mereka, yang dipublikasikan di Nature Astronomy bulan ini, akan membantu para ilmuwan lebih memahami fisika gravitasi yang kuat dan evolusi lubang hitam dan galaksi.
Dekat pusat konstelasi Cygnus adalah bintang yang mengorbit lubang hitam pertama yang ditemukan di alam semesta. Bersama-sama, mereka membentuk sistem biner yang dikenal sebagai Cygnus X-1. Lubang hitam ini juga merupakan salah satu sumber sinar-X paling terang di langit. Namun, geometri materi yang menghasilkan cahaya ini tidak pasti. Tim peneliti mengungkapkan informasi ini berkat teknik polarimetri sinar-X baru.
Memotret lubang hitam tidaklah mudah. Pertama, lubang hitam tidak bisa dilihat karena cahaya tidak bisa meninggalkannya. Alih-alih mengamati lubang hitam itu sendiri, para ilmuwan dapat mengamati cahaya yang memancar dari materi di sebelahnya. Dalam kasus Cygnus X-1, cahaya ini akan dipancarkan oleh bintang di dekat lubang hitam.
Sebagian besar cahaya yang kita lihat bergetar ke berbagai arah. Polarisasi menyaring cahaya agar bergetar ke satu arah. Ini serupa dengan bagaimana kacamata salju dengan lensa terpolarisasi membantu pemain ski melihat ke mana mereka akan menuruni gunung karena filter menyebarkan salju yang terpantul dari salju.
"Ini sama dengan sinar-X keras di dekat lubang hitam," kata rekan penulis Hiromitsu Takahashi. “Tapi filter ini mendapatkan sinar-X dan sinar gamma yang keras dari lubang hitam. Tidak ada kacamata yang akan menyelamatkan Anda dari sinar ini, jadi kami membutuhkan perangkat khusus lain untuk mengukur hamburan cahaya ini."
Tim perlu mencari tahu dari mana cahaya itu berasal dan di mana cahaya itu tersebar. Untuk kedua pengukuran, polarimeter balon PoGO + X-ray digunakan. Dua model yang bersaing mendeskripsikan tampilan materi di samping lubang hitam dalam sistem biner seperti Cygnus X-1: tiang lampu dan model yang diperluas. Pada model tiang lampu, korona kompak dan erat hubungannya dengan lubang hitam. Foton ditekuk ke arah disk akresi, yang menghasilkan lebih banyak refleksi cahaya. Pada model yang diperpanjang, korona lebih besar dan menyebar di sekitar lubang hitam. Cahaya yang dipantulkan oleh disk lebih lemah. Karena cahaya tidak banyak menekuk pada gravitasi kuat lubang hitam, tim menyimpulkan bahwa lubang hitam mengikuti model korona yang diperluas.
Video promosi:
Ilya Khel
