Para astronom menyaksikan lubang hitam supermasif terbangun secara real time

Mendaftarlah untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
—

Para astronom sedang menyaksikan sebuah tontonan yang belum pernah dilihat sebelumnya di alam semesta: kebangkitan lubang hitam supermasif di pusat galaksi yang jauh.

Di penghujung tahun 2019, Tim dari Para astronom telah memperhatikan sebuah galaksi biasa-biasa saja bernama SDSS1335+0728, terletak 300 juta tahun cahaya jauhnya di konstelasi Virgo. Lonjakan kecerahan galaksi secara tiba-tiba terdeteksi secara spontan oleh teleskop Zwicky Transient Facility di Observatorium Palomar di California.

Berkat bidang pandangnya yang sangat luas, kamera ini memindai seluruh langit utara setiap dua hari, menangkap data benda-benda langit seperti asteroid dekat Bumi serta supernova jauh yang terang.

Sebuah tim astronom dan insinyur interdisipliner menindaklanjuti pengamatan Zwicky menggunakan informasi dari teleskop luar angkasa dan darat untuk melihat bagaimana luminositas galaksi berubah seiring waktu.

Yang mengejutkan mereka, para peneliti menyadari bahwa mereka sedang menyaksikan momen unik dengan kebangkitan monster kosmik. Hasil penelitian mereka telah diterima untuk dipublikasikan di Journal of Astronomy and Astrophysics.

“Bayangkan Anda telah mengamati galaksi yang jauh selama bertahun-tahun, dan galaksi tersebut selalu tampak sunyi dan tidak aktif,” kata penulis utama studi Paula Sanchez Saez, astronom di European Southern Observatory di Jerman, dalam sebuah pernyataan. “Tiba-tiba, (intinya) mulai menunjukkan perubahan kecerahan yang dramatis, tidak seperti kejadian biasa yang pernah kita lihat sebelumnya.”

Tim mengklasifikasikan galaksi tersebut sebagai galaksi yang mengandung inti galaksi aktif, atau wilayah terang dan padat yang berasal dari lubang hitam supermasif.

Sejumlah skenario langit dapat menyebabkan galaksi menjadi terang secara tiba-tiba, seperti ledakan supernova atau ketika bintang berada terlalu dekat dengan lubang hitam dan terkoyak akibat fenomena yang disebut peristiwa gangguan pasang surut.

Namun peristiwa seperti itu hanya berlangsung selama puluhan atau ratusan hari, dan kecerahan SDSS1335+0728 terus meningkat lebih dari empat tahun setelah para peneliti pertama kali menyadari kecerahannya meningkat seperti jentikan tombol lampu kosmik.

Variasi kecerahan di galaksi tidak seperti yang pernah dilihat para astronom sebelumnya, sehingga menambah kebingungan mereka.

Untuk menemukan jawabannya, tim meninjau data arsip dari Wide Field Independent Survey Explorer milik NASA, Galaxy Evolution Explorer, 2 Micron All-Sky Survey, Sloan Digital Sky Survey dan observatorium lainnya.

Para peneliti membandingkan data tersebut dengan observasi lanjutan yang dilakukan oleh Very Large Telescope (VLT) milik European Southern Observatory di Chile, Southern Astrophysical Research Telescope di Chile, W.M. Keck Observatory di Hawaii, dan Neil Girls-Swift dan Chandra Space milik NASA Observatorium. observatorium sinar-X.

Bersama-sama, kumpulan data tersebut memberikan gambaran luas tentang galaksi sebelum dan sesudah pengamatan pada bulan Desember 2019, mengungkapkan bahwa galaksi telah bergeser untuk memancarkan lebih banyak sinar ultraviolet, sinar tampak, dan inframerah dalam beberapa tahun terakhir, dan sinar-X mulai bulan Februari – sesuatu yang belum pernah terjadi sebelumnya. perilaku, kata Sanchez Saez.

Mengingat galaksi ini berjarak 300 juta tahun cahaya, peristiwa yang dilihat para astronom terjadi di masa lalu, namun cahaya dari peristiwa tersebut kini mencapai Bumi setelah menempuh perjalanan melintasi luar angkasa selama jutaan tahun. Satu tahun cahaya adalah Jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahunitu 5,88 triliun mil (9,46 triliun km).

“Pilihan paling jelas untuk menjelaskan fenomena ini adalah kita melihat bagaimana (inti) galaksi mulai menunjukkan (…) aktivitas,” kata rekan penulis studi Lorena Hernandez Garcia, astronom di Millennium Institute for Astrophysics and Universitas Columbia. Valparaiso, keduanya di Chile, dalam sebuah pernyataan. “Jika demikian, ini akan menjadi pertama kalinya kita melihat lubang hitam besar aktif secara real time.”

Lubang hitam supermasif tergolong memiliki massa 100.000 kali lebih besar dari massa Matahari kita. Ia dapat ditemukan di pusat sebagian besar galaksi, termasuk Bima Sakti.

“Monster raksasa ini biasanya tidak aktif dan tidak terlihat secara langsung,” kata Claudio Ricci, rekan penulis studi dan asisten profesor di Universitas Diego Portales di Chili, dalam sebuah pernyataan. “Dalam kasus SDSS1335+0728, kami dapat mengamati kebangkitan lubang hitam supermasif, (yang) tiba-tiba mulai memakan gas yang tersedia di sekitarnya, dan menjadi sangat terang.”

Penelitian sebelumnya telah menunjukkan galaksi-galaksi tidak aktif yang tampak menjadi aktif setelah beberapa tahun, yang biasanya dipicu oleh aktivitas lubang hitam, namun proses kebangkitan lubang hitam belum pernah diamati secara langsung sebelumnya, hingga saat ini, kata Hernandez-Garcia.

Ritchie mengatakan skenario yang sama bisa terjadi pada lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti, Sagitarius A*, namun para astronom tidak yakin seberapa besar kemungkinannya.

Para astronom tidak dapat mengesampingkan bahwa pengamatan mereka merupakan peristiwa gangguan pasang surut yang sangat lambat, atau fenomena langit baru yang tidak diketahui.

“Terlepas dari sifat perbedaannya, (galaksi ini) memberikan informasi berharga tentang bagaimana lubang hitam tumbuh dan berevolusi,” kata Sanchez Saez. “Kami berharap instrumen seperti MUSE pada VLT atau yang ada pada Very Large Telescope mendatang akan menjadi kunci untuk memahami mengapa galaksi begitu terang.”