Ketika bintang mengalami kematian tepat pada waktunya di tangan lubang hitam yang tersembunyi, para astronom mengesan tangisannya yang mengerikan - dalam kunci tajam D, tidak kurang - dari jarak 3,9 miliar tahun cahaya. Letupan sinar-X ultraluminous yang dihasilkan mengungkapkan kehadiran lubang hitam supermasif di pusat galaksi yang jauh pada bulan Mac 2011, dan sekarang maklumat itu dapat digunakan untuk mengkaji cara kerja sebenar lubang hitam, relativiti umum, dan konsep terlebih dahulu dicadangkan oleh Einstein pada tahun 1915.
Di tengah-tengah banyak galaksi lingkaran (termasuk kita sendiri) terdapat monster-monster Alam Semesta yang tidak dapat dipertikaikan: lubang hitam supermasif yang sangat padat, mengandungi berjuta-juta jisim Matahari yang dibungkus ke kawasan yang lebih kecil daripada diameter orbit Mercury. Walaupun beberapa lubang hitam supermasif (SMBHs) mengelilingi diri mereka dengan cakera besar dari bahan yang terlalu panas yang akhirnya akan berputar ke dalam untuk memberi makan selera makan mereka - sementara itu memancarkan sejumlah besar radiasi tenaga tinggi dalam prosesnya - yang lain mengintai dalam kegelapan, dengan sempurna tersembunyi dari kegelapan ruang dan kekurangan penyebaran jamuan yang luar biasa. Sekiranya ada objek yang berada terlalu dekat dengan salah satu mayat bintang yang tidak aktif ini, ia akan robek oleh kekuatan pasang surut yang dihasilkan oleh graviti lubang hitam, bahannya menjadi cakera penambahan sinar-X dan jet zarah untuk masa yang singkat.
Kejadian seperti itu berlaku pada bulan Mac 2011, ketika para saintis yang menggunakan teleskop Swift NASA mengesan sinaran sinar-X secara tiba-tiba dari sumber yang terletak hampir 4 miliar tahun cahaya di buruj Draco. Nyalaan api, yang disebut Swift J1644 + 57, menunjukkan kemungkinan lokasi lubang hitam supermasif di galaksi yang jauh, lubang hitam yang sampai saat itu masih tersembunyi sehingga bintang berani terlalu dekat dan menjadi makanan yang mudah.
Lihat animasi acara di bawah:
Jet zarah yang dihasilkan, diciptakan oleh bahan dari bintang yang terperangkap dalam garis medan magnet intensif lubang hitam dan dihembus ke angkasa ke arah kita (pada kelajuan cahaya 80-90%!) Yang pada awalnya menarik para astronom. perhatian. Tetapi penyelidikan lebih lanjut mengenai Swift J1644 + 57 dengan teleskop lain telah mendedahkan maklumat baru mengenai lubang hitam dan apa yang berlaku apabila bintang mencapai hujungnya.
(Baca: Lubang Hitam yang Menelan Bintang Menjerit)
Khususnya, para penyelidik telah mengenal pasti apa yang disebut osilasi kuasi-berkala (QPO) yang tertanam di dalam cakera penambahan Swift J1644 + 57. Memerangi pada 5 mhz, sebenarnya ini adalah frekuensi rendah dari bintang yang dibunuh. Dicipta oleh turun naik dalam frekuensi pelepasan sinar-X, sumber seperti di dekat cakrawala peristiwa lubang hitam supermasif dapat memberikan petunjuk tentang apa yang terjadi di kawasan yang kurang difahami itu dekat dengan titik balik-balik lubang hitam.
Teori relativiti umum Einstein mengusulkan bahawa ruang itu sendiri di sekitar objek berputar besar - seperti planet, bintang, atau, dalam keadaan ekstrem, lubang hitam supermasif - diseret sepanjang perjalanan (kesan Lense-Thirring.) Walaupun ini sukar dikesan di sekitar badan yang kurang besar lubang hitam berputar cepat akan menghasilkan kesan yang jauh lebih jelas ... dan dengan QPO sebagai penanda aras dalam cakera SMBH, akibat dari kesan Lense-Thirring dapat, secara teorinya, dapat diukur.
Sekiranya ada, penyiasatan lebih lanjut mengenai Swift J1644 + 57 dapat memberi gambaran mengenai mekanik relativiti umum di bahagian-bahagian yang jauh di Alam Semesta, serta miliaran tahun di masa lalu.
Lihat makalah asal pasukan di sini, yang diketuai oleh R.C. Reis dari Universiti Michigan.
Terima kasih kepada Justin Vasel untuk artikelnya mengenai Astrobites.
Imej: NASA. Video: NASA / GSFC
