Adakah lubang hitam yang jauh memberikan definisi baru tentang kesakitan dan penderitaan?
Lubang hitam, yang diberi nama XJ1500 + 0154, nampaknya setara dengan kehidupan sebenar Pit of Carkoon, tempat bersarang Sarlacc yang sangat berkuasa di Star Wars, yang perlahan-lahan mencerna mangsanya.
Lebih sepuluh tahun yang lalu, lubang hitam raksasa ini telah merobek bintang dan sejak itu meneruskan makan tengah hari yang sangat lama, dengan merayakan sisa-sisa bintang. Ahli astronomi telah mengawasi dengan teliti ‘pencernaan’ yang perlahan ini, kerana sangat tidak biasa untuk apa yang disebut kejadian gangguan pasang surut (TDE), di mana daya pasang surut dari lubang hitam merobek bintang.
"Kami telah menyaksikan kematian bintang yang luar biasa dan berpanjangan," kata Dacheng Lin dari University of New Hampshire di Durham, New Hampshire, yang memimpin pemerhatian peristiwa ini. "Puluhan kejadian gangguan pasang surut telah dikesan sejak tahun 1990-an, tetapi tidak ada yang tetap terang selama ini."
Pesta selama sedekad ini telah berlangsung sepuluh kali lebih lama daripada TDE lain yang diperhatikan.
XJ1500 + 0154 terletak di galaksi kecil sekitar 1,8 miliar tahun cahaya dari Bumi, dan tiga teleskop telah memantau peristiwa sinar-X ini: Observatorium sinar-X Chandra, satelit Swift, dan XMM-Newton.
TDE berbeza dari sumber sinar-X yang berkaitan dengan lubang hitam yang lebih biasa di galaksi, nukleus galaksi aktif (AGN). Seperti pencernaan Sarlacc, AGN benar-benar dapat bertahan selama ribuan tahun. Ini adalah lubang hitam supermasif di pusat galaksi yang menarik gas sekitarnya dan "mengeluarkan sejumlah besar radiasi, termasuk sinar-X," jelas Lin dalam catatan blog di laman web Chandra. "Sinaran dari AGN tidak banyak berubah kerana gas di sekitarnya meluas dalam skala besar dan dapat bertahan selama puluhan ribu tahun."
Sebaliknya, TDE relatif berumur pendek, hanya bertahan selama beberapa bulan. Semasa TDE, beberapa puing-puing bintang dilemparkan ke luar dengan kelajuan tinggi, sementara selebihnya jatuh ke arah lubang hitam. Semasa bergerak ke dalam untuk dimakan oleh lubang hitam, bahan tersebut memanas hingga berjuta-juta darjah, menghasilkan suar sinar-X yang berbeza.
XJ1500 + 0154 telah menyediakan fasa terang yang sangat panjang, merangkumi lebih dari sepuluh tahun. Lin dan pasukannya mengatakan satu penjelasan boleh menjadi bintang paling besar yang pernah terkoyak sepenuhnya semasa TDE.
"Agar acara berlangsung begitu lama dengan cahaya yang tinggi memerlukan gangguan penuh bintang yang agak besar, kira-kira dua kali jisim matahari," tulis Lin; namun, "gangguan bintang besar seperti itu oleh SMBH sangat tidak mungkin kerana bintang besar ini jarang berlaku di kebanyakan galaksi, kecuali galaksi itu muda dan aktif membentuk bintang, seperti dalam kes kita.
Oleh itu, satu lagi penjelasan yang lebih mungkin adalah bahawa ini adalah TDE pertama yang diperhatikan di mana bintang yang lebih kecil benar-benar terkoyak.
Lin juga mengatakan bahawa acara ini mempunyai implikasi luas untuk fizik lubang hitam.
"Untuk menjelaskan sepenuhnya jangka masa panjang acara kami memerlukan penerapan kemajuan teoritis baru-baru ini mengenai kajian TDE," tulisnya. "Dalam dua tahun terakhir, beberapa kumpulan secara independen mendapati bahawa ia memerlukan masa yang lama setelah gangguan bintang agar serpihan bintang dapat menetap ke cakera penambahan dan memasuki SMBH. Oleh itu, acara itu dapat berkembang dengan lebih perlahan daripada yang difikirkan sebelumnya. "
Selain itu, data sinar-X juga menunjukkan bahawa radiasi dari bahan yang mengelilingi lubang hitam ini secara konsisten telah melampaui apa yang disebut had Eddington, yang didefinisikan sebagai keseimbangan antara tekanan luar radiasi dari gas panas dan tarikan graviti ke dalam lubang hitam.
Melihat bukti pertumbuhan pesat seperti itu dapat membantu para astronom memahami bagaimana lubang hitam supermasif dapat menjangkau massa sekitar satu bilion kali lebih tinggi daripada matahari ketika alam semesta baru berusia sekitar satu miliar tahun.
"Acara ini menunjukkan bahawa lubang hitam benar-benar dapat tumbuh dengan kadar yang sangat tinggi," kata pengarang bersama Stefanie Komossa dari QianNan Normal University for Nationalities di Duyun City, China. "Ini dapat membantu memahami bagaimana lubang hitam sebelum waktunya muncul."
Lin dan pasukannya akan terus memantau acara ini, dan mereka mengharapkan kecerahan sinar-X akan memudar dalam beberapa tahun ke depan, yang bermaksud bekalan 'makanan' untuk makan siang yang panjang ini akan segera habis.
Untuk bacaan selanjutnya:
Makalah: Kejadian gangguan pasang surut yang berpanjangan sedekad
Catatan blog Lin di laman web Chandra
Siaran akhbar Chandra
Gambar dan maklumat tambahan dari Chandra
