Teleskop mengintai kegelapan ruang dalam. Tiba-tiba - kilatan cahaya yang terang muncul yang tidak ada sebelumnya. Apa itu? Seorang supernova? Dua bintang padat secara besar-besaran menyatu? Mungkin sinar gamma meletup?
Lima tahun yang lalu, para penyelidik menggunakan teleskop ROTSE IIIb di Balai Cerap McDonald melihat kejadian seperti itu. Tetapi jauh daripada menjadi letupan bintang atau penggabungan bintang neutron anda, para astronom percaya bahawa suar kecil ini, sebenarnya, adalah bukti lubang hitam supermasif di pusat galaksi yang jauh, merobek bintang hingga hancur .
Ahli astronomi di McDonald telah menggunakan teleskop untuk mengimbas langit untuk kilatan yang baru muncul selama bertahun-tahun, sebagai sebahagian daripada Projek Pengesahan ROTSE Supernova (SNVP). Dan pada mulanya, peristiwa yang dilihat pada awal tahun 2009, yang digelar oleh penyelidikan yang dijuluki "Dougie," kelihatan seperti banyak supernova lain yang mereka temui selama projek ini. Dengan kecerahan mutlak berkekuatan 22,5 magnitud, acara ini sesuai dengan kelas supernova superluminous yang telah diketahui oleh para penyelidik.
Tetapi seiring berjalannya waktu dan semakin banyak data mengenai Dougie masuk, para astronom mula berubah pikiran. Pemerhatian sinar-X yang dibuat oleh satelit Swift yang mengorbit dan spektrum optik yang diambil oleh Teleskop Hobby-Eberly McDonald's memperlihatkan keluk cahaya yang berkembang dan susunan bahan kimia yang tidak sesuai dengan simulasi komputer supernova superluminous. Demikian juga, Dougie tidak kelihatan sebagai penggabungan bintang neutron, yang akan mencapai puncak cahaya lebih cepat daripada yang diperhatikan, atau pecah sinar gamma, yang, walaupun pada sudut, akan tampak jauh lebih terang dalam sinar-x .
Yang tinggal hanya satu pilihan: apa yang disebut "kejadian gangguan pasang surut," atau pembunuhan dan spaghettification yang berlaku ketika bintang mengembara terlalu dekat ke cakrawala lubang hitam. J. Craig Wheeler, ketua kumpulan supernova di The University of Texas di Austin dan ahli pasukan yang menemui Dougie, menjelaskan bahawa pada jarak pendek, graviti lubang hitam melakukan tarikan yang lebih kuat di sisi bintang yang paling dekat dengan daripada yang terdapat di seberang bintang. Dia menjelaskan, "Air pasang yang sangat besar ini cukup kuat sehingga Anda menarik bintang ke dalam mi."
Pasukan ini menyempurnakan model acara mereka dan sampai pada kesimpulan yang mengejutkan: setelah menarik bahan bintang Dougie sedikit lebih cepat daripada yang dapat dikendalikannya, lubang hitam itu kini "tersedak" pada makanan terbarunya. Ini disebabkan oleh prinsip astrofizik yang disebut Eddington Limit, yang menyatakan bahawa lubang hitam dengan ukuran tertentu hanya dapat menangani bahan yang banyak. Setelah had ini tercapai, setiap pengambilan bahan tambahan akan memberikan tekanan ke luar daripada graviti lubang hitam. Peningkatan tekanan ini mempunyai semacam kesan pemulihan, membuang bahan dari cakera penambahan lubang hitam bersama dengan panas dan cahaya. Sebilangan besar tenaga menyumbang sekurang-kurangnya sebahagian daripada kecerahan Dougie, tetapi juga menunjukkan bahawa bintang mati yang asal - bintang yang tidak seperti Matahari kita sendiri - tidak akan turun tanpa pergaduhan.
Menggabungkan pemerhatian ini dengan matematik Eddington Limit, para penyelidik menganggarkan ukuran lubang hitam kira-kira 1 juta massa suria - lubang hitam yang agak kecil, di tengah galaksi yang agak kecil, tiga bilion tahun cahaya. Penemuan seperti ini bukan sahaja memungkinkan para astronom untuk memahami fizik lubang hitam dengan lebih baik, tetapi juga sifat galaksi rumah mereka yang sering sederhana. Bagaimanapun, Wheeler merenung, "Siapa tahu lelaki kecil ini mempunyai lubang hitam?"
Untuk mendapatkan gambaran simulasi Dougie untuk diri anda sendiri, lihat animasi luar biasa di bawah ini, milik ahli pasukan James Guillochon:
Penyelidikan ini diterbitkan dalam terbitan The Astrophysical Journal terbitan bulan ini. Pra-cetak kertas boleh didapati di sini.
