Lubang hitam yang berputar cepat diamati di Bima Sakti

Sebuah tim internasional yang dipimpin oleh University of Southampton telah mengamati lubang hitam yang berputar dengan cepat berputar di sekitar sumbunya pada tingkat maksimum yang hampir mendekati di galaksi kita. Diharapkan bahwa studi ini akan memberi lebih banyak cahaya pada karakteristik lubang hitam dan lingkungan sekitarnya.

Sebuah tim internasional yang dipimpin oleh University of Southampton telah mengamati lubang hitam yang berputar dengan cepat berputar di sekitar sumbunya pada tingkat maksimum yang hampir mendekati di galaksi kita. Diharapkan bahwa studi ini akan memberi lebih banyak cahaya pada karakteristik lubang hitam dan lingkungan sekitarnya.

Salah satu prediksi paling menarik dari teori Relativitas Umum Einstein adalah bahwa black hole yang berputar - yang dikenal sebagai black hole Kerr - harus menyeret ruang sekitar dengannya - sebuah fenomena yang dikenal sebagai frame dragging. Perilaku ini tidak terlihat dalam lubang hitam non-rotasi.

Efek-efek ini harus terlihat dalam bentuk radiasi dari bahan yang berputar sangat dekat dengan lubang hitam sebelum menghilang. Oleh karena itu, jika perubahan bentuk spektrum pemancar dapat ditentukan, entah bagaimana, maka persamaan relativitas umum dapat digunakan untuk mengukur putaran lubang hitam.

Penelitian yang dipublikasikan dalam Astrophysical Journal ini sangat penting karena dengan menggunakan teknologi canggih, tim peneliti menemukan bukti bahwa lubang hitam bermassa besar di galaksi kita (dikenal sebagai 4U 1630-472) berputar dengan cepat. (pada kecepatan 92-95 persen dari kecepatan rotasi yang diizinkan secara teoritis) di sekitar porosnya sambil mengisap material yang jatuh. Ini tunduk pada tekanan gravitasi dan suhu yang sangat tinggi sehingga mulai bersinar terang di sinar-X, yang terlihat oleh para astronom menggunakan teleskop.

Gambar Chandra menunjukkan pasangan gelembung besar, atau rongga, di atmosfer gas panas galaksi, yang diciptakan dalam setiap kasus oleh jet yang diproduksi oleh lubang hitam supermasif pusat. (Sinar-X: NASA / Ilustrasi CXC: CXC / M. Weiss.)

Mayukh Pahari, dari University of Southampton dan penulis utama, mengatakan: “Mendeteksi tanda tangan yang memungkinkan kita mengukur putaran sangat sulit. Tanda tangan tertanam dalam informasi spektral yang sangat spesifik untuk tingkat di mana materi jatuh ke dalam lubang hitam. Spektrum, bagaimanapun, seringkali sangat kompleks terutama karena radiasi dari lingkungan di sekitar lubang hitam.

"Selama pengamatan kami, kami cukup beruntung untuk mendapatkan spektrum langsung dari radiasi materi yang jatuh ke lubang hitam dan cukup sederhana untuk mengukur distorsi yang disebabkan oleh lubang hitam yang berputar."

Lubang hitam tercipta ketika perpaduan unsur-unsur berat berhenti di bintang-bintang besar - akhir kehidupan bintang - mencapai keruntuhan di bawah gaya gravitasi mereka sendiri. Massa sangat besar dan terkonsentrasi sehingga menciptakan titik yang dikenal sebagai horizon peristiwa - di mana bahkan cahaya tidak memiliki kecepatan yang cukup untuk mencapai kecepatan lepas.

Lubang hitam dicirikan oleh sangat sedikit kualitas, massa, muatan, dan momentum sudut — yang dikenal sebagai astronomi sebagai 'teorema tanpa rambut'. Pengukuran karakteristik ini sangat penting dalam memahami fisika lubang hitam dan wilayah sekitar ruang.

Ini bukan pertama kalinya 4U 1630-472 digunakan untuk mengamati perilaku lubang hitam. Pada tahun 2014, tim astronom dari Cornell University mengamati angin disk yang melewati materi yang bertambah ke lubang hitam.

Penelitian asli: http://dx.doi.org/10.3847/1538-4357/aae53b

Studi angin cakram: https://arxiv.org/abs/1401.3646

Komentar

Awalnya diterbitkan di sciscomedia.co.uk pada 16 Januari 2019.