Lubang hitam mengorbit satu sama lain. Kedua lubang hitam tersebut memiliki pancaran yang terkait dengannya: lubang hitam yang lebih besar berwarna kemerahan, dan lubang hitam yang lebih kecil memiliki pancaran kekuningan. Biasanya hanya pancaran kemerahan yang terlihat, namun selama periode 12 jam pada 12 November 2021, pancaran yang lebih kecil mendominasi, memberikan sinyal langsung dari lubang hitam yang lebih kecil, dan diamati untuk pertama kalinya. Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Terluka (IPAC) & M. Mugrauer (AIU Jena)
NASA'S tes satelit membantu mengkonfirmasi teori dua lubang hitam di galaksi OJ 287 pada tahun 2021, menambah pengetahuan kita tentang lubang hitam dan perilakunya.
Beberapa kelompok penelitian internasional telah mengkonfirmasi teori bahwa terdapat dua lubang hitam di pusat galaksi jauh OJ 287, yang pertama kali dikemukakan oleh para astronom di Universitas Turku, Finlandia. Sebuah studi baru menunjukkan bahwa pengamatan satelit yang dilakukan pada tahun 2021 menunjukkan ukuran yang lebih kecil lubang hitam dari pasangan untuk pertama kalinya.
Penemuan Lubang Hitam di OJ 287
Pada tahun 2021, NASA planet ekstrasurya-Perburuan satelit ditujukan ke galaksi OJ 287 untuk membantu para astronom mengkonfirmasi teori dua lubang hitam di pusat galaksi, yang pertama kali dikemukakan oleh para peneliti di Universitas Turku, Finlandia.
Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) dirancang untuk menemukan ribuan exoplanet yang mengorbit di sekitar bintang katai paling terang di langit. TESS menemukan planet mulai dari planet kecil berbatu hingga planet raksasa, yang menunjukkan keragaman planet di galaksi kita. Sejauh ini, sudah ditemukan 410 exoplanet atau “dunia baru” yang dipastikan mengorbit bintang selain Matahari.
TESS NASA menemukan exoplanet, dunia di luar tata surya kita. Dalam pengamatan ekstensifnya terhadap langit, TESS juga menemukan dan memantau semua jenis objek yang kecerahannya berubah, mulai dari asteroid terdekat hingga bintang yang berdenyut dan galaksi jauh yang mengandung supernova. Kredit: Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA
Bukti Adanya Lubang Hitam Ganda di OJ 287
Pada tahun 2021, TESS menghabiskan beberapa minggu mempelajari jenis sistem lain, galaksi jauh yang disebut OJ 287. Para peneliti telah menemukan bukti tidak langsung bahwa lubang hitam yang sangat masif di OJ 287 mengorbit lubang hitam raksasa yang berukuran 100 kali lipat.
Untuk memverifikasi keberadaan lubang hitam yang lebih kecil, TESS memantau kecerahan lubang hitam utama dan jet yang terkait dengannya. Pengamatan langsung terhadap lubang hitam kecil yang mengorbit lubang hitam besar sangatlah sulit, namun keberadaannya terungkap kepada para peneliti melalui ledakan kecerahan yang tiba-tiba. Peristiwa semacam ini belum pernah diamati di OJ287 sebelumnya, namun peneliti Pauli Pihajoki dari Universitas Turku di Finlandia meramalkan peristiwa tersebut dalam disertasi doktoralnya pada tahun 2014. Menurut disertasinya, suar berikutnya diperkirakan akan terjadi pada akhir tahun 2021, dan beberapa satelit dan teleskop terfokus padanya. objeknya saat itu.
Semburan yang diamati muncul sebagai kurva cahaya yang melebar tajam dari pengamatan satelit, menunjukkan bagaimana objek yang biasanya redup tiba-tiba menjadi sangat terang. Di sudut atas, pembakaran yang diamati ditampilkan lebih detail. Jumlah cahaya yang dipancarkan dalam ledakan tersebut setara dengan kecerahan sekitar 100 galaksi. Kredit: Kishore dkk. 2024
Satelit TESS mendeteksi suar yang diperkirakan terjadi pada 12 November 2021 pukul 02:00 GMT, dan observasi tersebut baru-baru ini dipublikasikan dalam studi oleh Shubham Kishore, Alok Gupta (Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences, India) dan Paul Wiita (The College of New Jersey, AS). Acara hanya berlangsung 12 jam. Durasi yang singkat ini berarti sangat sulit untuk menemukan semburan dengan kecerahan tinggi kecuali waktunya diketahui sebelumnya. Dalam hal ini, teori peneliti Turku terbukti benar, dan TESS diarahkan ke OJ 287 pada waktu yang tepat. Penemuan ini juga dikonfirmasi oleh teleskop Swift milik NASA yang juga diarahkan ke sasaran yang sama.
Selain itu, kolaborasi internasional besar yang dipimpin oleh Staszek Zola dari Universitas Jagiellonian di Cracow, Polandia, mendeteksi peristiwa yang sama menggunakan teleskop di berbagai belahan bumi, sehingga selalu terjadi malam hari di setidaknya salah satu lokasi teleskop di seluruh dunia. sepanjang hari. Apalagi, kelompok dari Universitas Boston, AS, yang dipimpin oleh Svetlana Jorstad dan pengamat lainnya membenarkan penemuan ini dengan mempelajari polarisasi cahaya sebelum dan sesudah suar.
Implikasi dan Penelitian Masa Depan
Dalam studi baru yang menggabungkan semua pengamatan sebelumnya, Profesor Mauri Valtonen dan tim penelitinya di Universitas Turku telah menunjukkan bahwa semburan cahaya selama 12 jam tersebut berasal dari lubang hitam yang lebih kecil di orbit dan sekitarnya.
Semburan kecerahan yang cepat terjadi ketika lubang hitam yang lebih kecil “menelan” sebagian besar piringan akresi yang mengelilingi lubang hitam yang lebih besar, mengubahnya menjadi pancaran gas ke luar. Pancaran lubang hitam yang lebih kecil kemudian menjadi lebih terang dibandingkan pancaran lubang hitam yang lebih besar selama sekitar dua belas jam. Hal ini membuat warna OJ287 tidak terlalu kemerahan, atau kuning, dibandingkan merah normal. Setelah rusak, warna merah kembali. Warna kuning menunjukkan bahwa selama periode 12 jam, kita melihat cahaya dari lubang hitam yang lebih kecil. Hasil yang sama dapat disimpulkan dari fitur cahaya lain yang dipancarkan dari OJ287 dalam periode waktu yang sama.
“Oleh karena itu, kini kami dapat mengatakan bahwa kami telah 'melihat' lubang hitam yang mengorbit untuk pertama kalinya, sama seperti kami dapat mengatakan bahwa TESS telah melihat planet-planet yang mengorbit bintang lain. Dan seperti halnya planet, sangat sulit untuk mendapatkan gambar langsung dari lubang hitam yang lebih kecil. Faktanya, karena jarak OJ 287 yang sangat jauh, yaitu hampir empat miliar tahun cahaya, mungkin diperlukan waktu yang sangat lama sebelum metode observasi kami cukup berkembang untuk menangkap gambar lubang hitam yang lebih besar lagi, kata Profesor Valtonen.
“Namun, lubang hitam yang lebih kecil mungkin akan segera mengungkapkan keberadaannya dengan cara lain, karena diperkirakan akan memancarkan nano-Hertz gelombang gravitasi. Gelombang gravitasi OJ 287 akan dapat dideteksi di tahun-tahun mendatang seiring dengan semakin matangnya gelombang tersebut pulsar waktunya,” kata A. Gopakumar dari Tata Institute of Fundamental Research di India.
Referensi: “Bukti Aktivitas Jet dari Lubang Hitam Sekunder di Sistem Biner OJ 287” oleh Mauri J. Valtonen, Staszek Zola, Alok C. Gupta, Shubham Kishore, Achamveedu Gopakumar, Svetlana G. Jorstad, Paul J. Wiita, Minfeng Gu, Kari Nilsson, Alan P. Marscher, Zhongli Zhang, Rene Hudec, Katsura Matsumoto, Marek Drozdz, Waldemar Ogloza, Andrei V. Berdyugin, Daniel E. Reichart, Markus Mugrauer, Lankeswar Dey, Tapio Pursimo, Harry J. Lehto, Stefano Ciprini, T. Nakaoka, M. Uemura, Ryo Imazawa, Michal Zejmo, Vladimir V. Kouprianov, James W. Davidson, Alberto Sadun, Jan Strobl, ZR Weaver dan Martin Jelínek, 11 Juni 2024, Itu Surat Jurnal Astrofisika.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad4d9b
NewsRoom.id
