Foto Baru Lubang Hitam Mengungkap Fisiknya yang Misterius


Dua tahun yang lalu, Event Horizon Telescope (EHT) menjadi berita utama dengan pengumuman gambar langsung pertama dari lubang hitam. Majalah sains menamakan gambar itu Terobosan Tahun Ini. Sekarang kolaborasi EHT kembali dengan hasil terobosan lainnya: gambar baru dari lubang hitam yang sama, kali ini menunjukkan tampilannya dalam cahaya terpolarisasi. Kemampuan untuk mengukur polarisasi itu untuk pertama kalinya — tanda medan magnet di tepi lubang hitam — diharapkan menghasilkan wawasan baru tentang bagaimana lubang hitam melahap materi dan memancarkan semburan kuat dari intinya. Temuan baru dijelaskan dalam tiga makalah yang diterbitkan di The Astrophysical Journal Letters.

“Pekerjaan ini adalah tonggak penting: Polarisasi cahaya membawa informasi yang memungkinkan kami untuk lebih memahami fisika di balik gambar yang kami lihat pada April 2019, yang sebelumnya tidak mungkin,” kata rekan penulis Iván Martí-Vidal, koordinator EHT Polarimetry. Kelompok Kerja dan peneliti di Universitas Valencia, Spanyol. “Pengungkapan gambar cahaya terpolarisasi baru ini membutuhkan kerja bertahun-tahun karena teknik kompleks yang terlibat dalam memperoleh dan menganalisis data.”

Berbagai metode pencitraan menghasilkan gambar langsung pertama yang diambil dari lubang hitam di pusat galaksi elips. Terletak di konstelasi Virgo, sekitar 55 juta tahun cahaya, galaksi itu disebut Messier 87 (M87). Temuan kolaborasi tersebut dipublikasikan pada 10 April 2019, dalam enam makalah berbeda yang ditampilkan di The Astrophysical Journal Letters. Ini adalah prestasi yang mustahil hanya satu generasi yang lalu, dimungkinkan oleh terobosan teknologi, algoritme baru yang inovatif, dan tentu saja, menghubungkan beberapa observatorium radio terbaik di dunia. Gambar tersebut menegaskan bahwa objek di pusat M87 memang adalah lubang hitam.

EHT menangkap foton yang terperangkap di orbit di sekitar lubang hitam, berputar-putar dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, menciptakan cincin terang di sekitarnya. Dari sini, para astronom dapat menyimpulkan bahwa lubang hitam berputar searah jarum jam. Pencitraan tersebut juga mengungkapkan bayangan lubang hitam, wilayah tengah gelap di dalam cincin. Bayangan itu sedekat yang bisa dicapai para astronom untuk mengambil gambar lubang hitam yang sebenarnya, di mana cahaya tidak dapat melarikan diri setelah melintasi cakrawala peristiwa. Dan seperti ukuran cakrawala peristiwa sebanding dengan massa lubang hitam, begitu pula bayangan lubang hitam: Semakin besar lubang hitam, semakin besar bayangannya. (Massa lubang hitam M87 adalah 6,5 miliar kali lipat dari Matahari kita.) Itu adalah konfirmasi yang menakjubkan dari teori relativitas umum, yang menunjukkan bahwa prediksi tersebut bertahan bahkan di lingkungan gravitasi yang ekstrim.

Namun, yang kurang adalah wawasan tentang proses di balik jet kembar kuat yang dihasilkan oleh lubang hitam yang melahap materi, mengeluarkan sebagian materi yang jatuh ke dalamnya dengan kecepatan yang hampir ringan. (Lubang hitam di pusat Bima Sakti kita tidak begitu rakus, yaitu relatif lebih tenang, dibandingkan dengan lubang hitam M87.) Sebagai contoh, para astronom belum setuju tentang bagaimana jet-jet tersebut dapat berakselerasi hingga kecepatan setinggi itu. Hasil baru ini menempatkan kendala tambahan di sekitar berbagai teori yang bersaing, mempersempit kemungkinan.

Dengan cara yang hampir sama seperti kacamata hitam terpolarisasi mengurangi silau dari permukaan terang, cahaya terpolarisasi di sekitar lubang hitam memberikan tampilan yang lebih tajam ke wilayah di sekitarnya. Dalam hal ini, polarisasi cahaya bukan karena filter khusus (seperti lensa kacamata hitam) tetapi adanya medan magnet di wilayah panas ruang yang mengelilingi lubang hitam. Polarisasi tersebut memungkinkan para astronom untuk memetakan garis medan magnet di tepi bagian dalam dan mempelajari interaksi antara materi yang mengalir masuk dan terlempar ke luar.

“Pengamatan menunjukkan bahwa medan magnet di tepi lubang hitam cukup kuat untuk mendorong kembali gas panas dan membantunya menahan tarikan gravitasi. Hanya gas yang menyelinap melalui lapangan yang dapat berputar ke dalam ke cakrawala peristiwa,” kata rekan penulis Jason Dexter dari University of Colorado, Boulder, yang juga koordinator Kelompok Kerja Teori EHT. Itu berarti bahwa hanya model teoretis yang menggabungkan fitur gas bermagnet kuat yang secara akurat menggambarkan apa yang telah diamati oleh kolaborasi EHT.

Cerita ini pertama kali tayang di Ars Technica.


Lebih Banyak Kisah WIRED Hebat

  • 📩 Terbaru tentang teknologi, sains, dan lainnya: Dapatkan buletin kami!
  • Kutukan genetik, ibu yang ketakutan, dan pencarian untuk “memperbaiki” embrio
  • Karyawan teknologi kulit hitam memberontak terhadap “teater keberagaman”
  • Jika Anda mentransplantasikan kepala, apakah kesadarannya mengikuti?
  • Pasang HoloLens dan masuk ke ruang konferensi AR
  • Mengapa saya tidak bisa berhenti menatap wajah saya sendiri di Zoom?
  • 🎮 Game WIRED: Dapatkan tip terbaru, ulasan, dan banyak lagi
  • 💻 Tingkatkan permainan kerja Anda dengan laptop, keyboard, alternatif mengetik, dan headphone peredam bising favorit tim Gear kami

Diposting oleh : joker123