Lubang hitam terbangun setelah 100 juta tahun hening – dan meletus seperti gunung berapi kosmik

Para astronom telah mengabadikan momen lubang hitam supermasif yang ‘terlahir kembali’ setelah 100 juta tahun sunyi.

Gambar yang luar biasa menunjukkan lubang hitam meletus seperti ‘gunung berapi kosmik’, dengan kekuatan yang cukup untuk membentuk kembali seluruh galaksi induknya.

Meskipun hampir semua galaksi memiliki lubang hitam supermasif yang sangat besar di jantungnya, hanya sedikit yang menghasilkan ledakan plasma super panas yang spektakuler.

Mencakup hampir satu juta tahun cahaya, gumpalan lava kosmik ini hampir 10 kali lebih lebar dari Bima Sakti.

Peneliti utama Dr Shobha Kumari, dari Midnapore City College di Indiamengatakan: ‘Ini seperti menyaksikan gunung berapi kosmik meletus lagi setelah sekian lama tenang.’

Para peneliti mengatakan gambar radio mereka tidak hanya mengesankan untuk dilihat, tetapi juga mengungkapkan kekerasan tersembunyi dari ‘perjuangan yang kacau dan kacau’ di inti galaksi.

Lubang hitam yang diberi nama J1007+3540 ini berada di dalam gugus galaksi raksasa yang berisi gas yang sangat panas.

Hal ini menciptakan pertarungan terus-menerus antara kekuatan ledakan lubang hitam dan tekanan yang menghancurkan galaksi di sekitarnya.

Para ilmuwan telah menangkap momen lubang hitam supermasif yang hidup kembali setelah 100 juta tahun sunyi, meletus seperti ‘gunung berapi kosmik’

Lubang hitam supermasif adalah inti bintang mati yang sangat padat yang hancur akibat ledakan supernova, dengan massa hingga 10 juta kali lebih besar dari matahari.

Tarikan gravitasinya begitu kuat sehingga cahaya pun tidak bisa lepas dari titik yang tidak bisa kembali lagi yang dikenal sebagai ‘cakrawala peristiwa’.

Biasanya, lubang hitam supermasif di pusat sebagian besar galaksi relatif stabil, dengan materi di sekitarnya mengorbit pada jarak yang aman.

Namun, objek mengerikan ini terkadang mulai memakan awan gas di sekitarnya yang mengisi inti galaksi dan menjadi ‘aktif’.

Saat materi berputar ke dalam menuju cakrawala peristiwa seperti air yang mengitari saluran pembuangan, ia mulai bergerak sangat cepat, dan gesekan memanaskannya hingga mencapai suhu yang sangat tinggi.

Pada akhirnya, gaya-gaya ini menjadi begitu kuat sehingga lubang hitam mulai menembakkan plasma super panas ke ruang angkasa yang menghasilkan ledakan radiasi elektromagnetik.

Hal ini mengeluarkan sejumlah besar materi yang jatuh ke dalam lubang hitam, itulah sebabnya para astronom terkadang menyebut lubang hitam sebagai ‘pemakan yang berantakan’.

Dalam makalah baru mereka, yang diterbitkan di Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, para ilmuwan menggunakan Low Frequency Array (LOFAR) di Belanda dan Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) yang telah ditingkatkan di India untuk mencari emisi radio dari J1007+3540.

Lubang hitam supermasif, yang dijuluki J1007+3540, kini menjadi aktif, menembakkan pancaran plasma hampir 10 kali lebih lebar dari Bima Sakti ke luar angkasa (diilustrasikan)

Mengapa lubang hitam ‘meletus’?

Kebanyakan lubang hitam supermasif dianggap ‘tidak aktif’, yang berarti mereka tidak aktif memakan materi.

Namun, ketika lubang hitam mulai memakan materi, ia menjadi ‘aktif’ dan mulai menghasilkan radiasi.

Hal ini karena materi yang berputar di sekitar lubang hitam menjadi sangat panas hingga terlempar keluar dalam bentuk jet.

Plasma ini menghasilkan sinar-X dan radiasi radio dalam jumlah besar yang dapat dideteksi dari Bumi saat terjadi letusan.

Gambar-gambar ini menunjukkan pancaran plasma magnetis pemancar radio yang padat dan terang, yang merupakan tanda kebangkitan lubang hitam baru-baru ini.

Para peneliti juga menemukan betapa besarnya tekanan kuat di jantung gugus galaksi yang membentuk lubang hitam.

Saat jet didorong keluar, mereka membengkok, terjepit, dan terdistorsi oleh lingkungan ekstremnya.

Seperti yang ditunjukkan oleh gambar radio mereka, ‘lobus utara’ paling atas dari jet tersebut telah dikompresi menjadi sebuah kurva yang tampaknya telah didorong ke samping oleh gas.

Namun, pengamatan para astronom tidak sekadar mengungkap rahasia letusan lubang hitam saat ini.

Sama seperti gunung berapi di Bumi, J1007+3540 memiliki sejarah letusan yang panjang dan dahsyat.

Tepat di luar pancaran bagian dalam yang terang, para astronom melihat kepompong plasma tua yang memudar.

Ini adalah sisa-sisa letusan masa lalu yang terhimpit dan terdistorsi oleh lingkungan yang tidak bersahabat.

Uniknya, para peneliti menemukan sisa-sisa ‘letusan’ sebelumnya di sekitar lubang hitam aktif (kesan seniman). Hal ini menunjukkan bahwa gunung berapi kosmik ini telah meletus beberapa kali di masa lalu

Dr Kumari mengatakan: ‘Pelapisan dramatis jet-jet muda di dalam lobus yang lebih tua dan sudah habis adalah tanda-tanda AGN yang episodik. [Active Galactic Nucleus] – sebuah galaksi yang mesin pusatnya terus menyala dan mati selama rentang waktu kosmik.’

Di galaksi kita, lubang hitam supermasif di inti galaksi saat ini tidak aktif.

Namun, para ilmuwan yakin bahwa lubang hitam, yang dikenal sebagai Sagitarius A*, bisa membuat letusan serupa.

Jika hal ini terjadi, Sagitarius A* akan menghasilkan jet atau plasmanya sendiri yang secara mendasar dapat membentuk kembali alam semesta.

Meskipun Bumi mungkin terlindungi dari radiasi apa pun, serangan langsung dari salah satu jet tersebut akan cukup kuat untuk memusnahkan kehidupan di Bumi.

Namun tidak perlu khawatir karena para ilmuwan memperkirakan hal ini tidak akan terjadi hingga Bima Sakti bertabrakan dengan galaksi tetangga kita, Awan Magellan Besar (LMC), dalam 2,4 miliar tahun.

LUBANG HITAM MEMILIKI TARIKAN GRAVITASI SEHINGGA KUAT, CAHAYA TIDAK DAPAT MELARIKAN

Lubang hitam sangat padat dan tarikan gravitasinya begitu kuat sehingga tidak ada radiasi yang dapat lolos darinya – bahkan cahaya sekalipun.

Mereka bertindak sebagai sumber gravitasi kuat yang menyedot debu dan gas di sekitarnya. Tarikan gravitasi mereka yang kuat diduga menjadi penyebab bintang-bintang di galaksi mengorbit.

Bagaimana mereka terbentuk masih kurang dipahami. Para astronom percaya bahwa lubang hitam mungkin terbentuk ketika awan gas besar yang berukuran 100.000 kali lebih besar dari matahari runtuh ke dalam lubang hitam.

Banyak dari benih lubang hitam ini kemudian bergabung membentuk lubang hitam supermasif yang jauh lebih besar, yang ditemukan di pusat setiap galaksi masif yang diketahui.

Alternatifnya, benih lubang hitam supermasif bisa berasal dari bintang raksasa, sekitar 100 kali massa Matahari, yang akhirnya terbentuk menjadi lubang hitam setelah kehabisan bahan bakar dan runtuh.

Ketika bintang-bintang raksasa ini mati, mereka juga mengalami ‘supernova’, sebuah ledakan besar yang mengeluarkan materi dari lapisan luar bintang ke luar angkasa.



Tautan sumber