Lubang hitam Bima Sakti menyembunyikan masa lalu yang eksplosif

Lubang hitam supermasif di Galaksi kita terkenal sebagai salah satu lubang hitam paling redup di alam semesta. Hasil dari teleskop luar angkasa baru menunjukkan bahwa hal ini mungkin tidak selalu terjadi.

Lubang hitam Sagitarius A*terletak di tengah Bima Sakti, tampaknya sudah berkobar secara dramatis dalam beberapa ratus tahun terakhir, menurut emisi sinar-X yang diamati oleh teleskop luar angkasa XRISM.

Dia penemuan yang mengejutkan mengungkap detail baru tentang evolusi lubang hitam supermasif. Mereka juga memberikan pelajaran kepada para astronom tentang sejarah rumah kosmik kita.

Stephen DiKerbyseorang peneliti di Michigan State University, AS, bekerja sama dengan tim internasional untuk mengukur sinar-X yang berasal dari awan gas raksasa di dekat pusat Galaksi.

Tim memeriksa cloud dengan a detail yang luar biasa berkat kemampuan XRISM untuk menyelesaikan energi setiap foton sinar-X. Temuan ini memberikan bukti kuat bahwa awan bersinar sebagai respons terhadap wabah Sagitarius A* masa lalu.

Hasil dari belajarditerbitkan di majalah Surat Jurnal Astrofisikameningkatkan presisi laboratorium XRISM, yang secara efektif mengubah permainan dalam astronomi sinar-X.

Pekerjaan itu dilakukan bekerja sama dengan Kumiko Nobukawa dari Universitas Kindai di Higashiosaka, Osaka, Jepang, dan Masa Nobukawayaitu Universitas Pendidikan Nara, juga di Jepang.

“Pelatihan profesional saya sebagai astronom sinar-X tidak menghasilkan apa pun bersiap untuk hal seperti ini“, ini DiKerby, peneliti pascadoktoral di laboratorium asisten profesor fisika dan astronomi, Shu Zhang.

“Ini adalah kemampuan baru dan menarik dan kotak peralatan baru untuk mengembangkan teknik ini”, tambahnya.

Lubang hitam supermasif adalah persis seperti istilah yang menggambarkannya – lubang hitam besar yang berisi jutaan atau milyaran massa Bahan panel surya sangat padat sehingga cahaya pun tidak bisa lolos. Semua galaksi besar memilikinya, meski para peneliti masih belum mengetahui alasannya.

Banyak lubang hitam supermasif yang terang karena gas di sekitarnya memanas dan memancarkan radiasi berenergi tinggi. Sebaliknya, Sagitarius A* hampir tidak bersinar. Ini adalah salah satu lubang hitam paling redup yang diketahui di alam semesta, hanya terlihat karena letaknya sangat dekat dengan Bumi.

Beberapa awan molekul besar melayang di sekitar Sagitarius A* dan mungkin bertindak sebagai cermin kosmikmencerminkan kilatan sinar-X lubang hitam. Teleskop luar angkasa sebelumnya telah mampu mendeteksi kilatan ini, namun tidak memiliki resolusi energik yang cukup untuk memeriksa struktur halusnya atau menentukan apa yang menyebabkannya.

XRISM mengubah itu. Teleskop tersebut diluncurkan pada tahun 2023 melalui kemitraan antara NASA dan JAXA.

Pengamatan pertamanya sangat dinanti karena menunjukkan kemajuan besar dibandingkan semua teleskop luar angkasa yang ada dalam hal resolusi energi. Kebanyakan teleskop luar angkasa sinar-X bisa melakukannya membedakan energi foton hingga sekitar satu bagian dalam 10, atau bahkan 100.

XRism dapat menyelesaikannya satu bagian dalam 1000. Gambar-gambar baru ini seperti beralih dari Polaroid ke gambar Technicolor definisi tinggi.

DiKerby menggunakan visi yang jelas ini untuk memperbesar dua garis emisi sinar-X yang sangat sempit yang berasal dari salah satu awan molekuler.

Dengan mengukur energi dan bentuknya dengan presisi yang inovatif, ia mampu menentukan pergerakan awan dan membandingkannya dengan pengamatan radio sebelumnya. Juga diperiksa fitur halus dalam spektrum untuk menguji dua penjelasan berbeda mengenai kecerahan awan.

Detail ini mengecualikan gagasan itubahwa sinar kosmik bertanggung jawab dan malah menunjukkan bahwa awan mencerminkan wabah Sinar-X Sagitarius A* – efektif sebuah “gema cahaya” dari masa lalu.

Dengan mempelajari beberapa awan pada jarak berbeda dari lubang hitam, para astronom dapat merekonstruksi garis waktu letusan kuno ini, seperti menggunakan gema tertunda untuk memetakan bentuk gua.

“Pengukuran yang luar biasa ini menunjukkan betapa kuatnya XRism “Dengan menyelesaikan garis-garis besi dengan sangat jelas, kita sekarang dapat membaca aktivitas Pusat Galaksi di masa lalu dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya.”

Data tersebut untuk pertama kalinya menunjukkan bagaimana resolusi energi XRISM dapat diukur fitur yang sangat bagus di Alam Semesta. Tim berharap teleskop ini akan membuka banyak jalan penemuan baru.

“Kami hanyalah ilmuwan yang beruntung yang mampu memecahkan masalah penanganan data ini dengan cara yang benar-benar baru,” kata DiKerby. “Salah satu hal yang paling saya sukai dari menjadi seorang astronom adalah mengetahui bahwa saya adalah manusia pertama yang melihat bagian langit ini dengan cara ini.”