Konsep jet lubang hitam bukanlah sesuatu yang baru, tetapi kita masih banyak yang perlu belajar mengenai campuran zarah yang terdapat di sekitarnya. Melalui penggunaan Observatorium XMM-Newton ESA, para astronom telah melihat lubang hitam di galaksi kita dan menemui beberapa hasil yang mengejutkan.
Seperti yang kita ketahui, lubang hitam berjisim bintang mengambil bahan dari bintang berdekatan. Bahan dari bintang pendamping ini ditarik dari badan induk ke arah lubang hitam dan memancarkan suhu yang begitu kuat sehingga memancarkan sinar-X. Walau bagaimanapun, lubang hitam tidak selalu memakan semua yang berlaku. Kadang-kadang mereka menolak sebahagian kecil jisim masuk ini, menolaknya dalam bentuk satu set jet yang kuat. Jet ini juga memberi makan di sekitarnya, melepaskan jisim dan tenaga ... merampas lubang hitam bahan bakar.
Melalui kajian komposisi jet, penyelidik dapat menentukan dengan lebih baik apa yang masuk ke dalam lubang hitam dan yang tidak. Melalui pemerhatian yang diambil pada panjang gelombang radio spektrum elektromagnetik, kita telah melihat elektron berkerumun pada hampir kelajuan cahaya. Namun, belum ditentukan dengan jelas sama ada muatan negatif elektron dilengkapi dengan zarah anti, zat positron, atau lebih tepatnya oleh zarah bermuatan positif yang lebih berat di dalam jet, seperti proton atau inti atom. " Dengan kekuatan XMM-Newton di belakang mereka, para astronom berpeluang memeriksa sistem binari lubang hitam yang disebut 4U1630–47 - calon yang diketahui mempunyai ledakan sinar-X yang tidak dijangka untuk segmen masa yang berlangsung antara bulan dan tahun.
"Dalam pemerhatian kami, kami menemukan tanda-tanda inti yang sangat terionisasi dari dua unsur berat, besi dan nikel," kata María Díaz Trigo dari European Southern Observatory di Munich, Jerman, pengarang utama makalah yang diterbitkan dalam jurnal Nature. "Penemuan itu mengejutkan - dan sangat baik, kerana ia menunjukkan keraguan bahawa komposisi jet lubang hitam jauh lebih kaya daripada sekadar elektron."
Pada bulan September 2012, satu pasukan ahli astronomi yang diketuai oleh Dr. Díaz Trigo dan rakan-rakannya, memerhatikan 4U1630–47 dengan XMM-Newton. Mereka juga menyokong pemerhatian mereka dengan pemerhatian radio serentak yang diambil dari Australia Telescope Compact Array. Walaupun kajian dilakukan berdekatan antara satu sama lain - hanya dalam beberapa minggu - hasilnya tidak mungkin lebih berbeza.
Menurut pasukan Trigo, kumpulan pemerhatian awal mengambil tanda tangan sinar-X dari cakera pertambahan, tetapi tidak ada aktiviti di jalur radio. Ini adalah petunjuk bahawa jet tidak aktif pada masa itu. Namun, dalam kumpulan pemerhatian kedua, terdapat aktiviti di kedua sinar-X dan radio ... jet-jet tersebut telah dihidupkan kembali! Semasa memeriksa data sinar-X dari kumpulan kedua, mereka juga mendapati inti besi bergerak. Zarah-zarah ini bergerak ke arah dan jauh dari XMM-Newton - membuktikan bahawa ion-ion itu adalah sebahagian dari jet berkembar yang bertujuan ke arah yang berlawanan. Namun, itu bukan semua Terdapat juga bukti nukleus nikel menunjuk ke arah balai cerap.
"Dari 'cap jari' besi dan nikel ini, kita dapat menunjukkan bahawa kelajuan jet sangat tinggi, kira-kira dua pertiga dari kecepatan cahaya," kata pengarang bersama James Miller-Jones dari simpul Universiti Curtin Pusat Antarabangsa Penyelidikan Astronomi Radio di Perth, Australia.
“Lebih-lebih lagi, kehadiran nukleus atom berat di jet lubang hitam bermaksud bahawa jisim dan tenaga dibawa dari lubang hitam dalam jumlah yang jauh lebih besar daripada yang kita fikirkan sebelumnya, yang mungkin memberi kesan pada mekanisme dan kadar lubang hitam menambah perkara, ”tambah penulis bersama Simone Migliari dari University of Barcelona, Sepanyol.
Penemuan baru yang luar biasa? Baiklah ... ya. Untuk lubang hitam berjisim biasa, ini adalah kali pertama inti berat dikesan di dalam jet. Pada masa ini, hanya ada satu "sinar-X binari lain yang menunjukkan tanda tangan serupa dari nukleus atom di jetnya - sumber yang dikenali sebagai SS 433. Sistem lubang hitam ini, bagaimanapun, dicirikan oleh kadar kenaikan yang luar biasa tinggi, yang menjadikannya sukar untuk membandingkan sifatnya dengan sifat lubang hitam yang lebih biasa. " Melalui pemerhatian baru 4U1630–47 ini, para astronom akan dapat mengisi jurang maklumat mengenai apa yang menyebabkan jet berlaku pada cakera penambahan lubang hitam dan apa yang mendorongnya.
"Walaupun sekarang kita tahu banyak tentang lubang hitam dan apa yang berlaku di sekitarnya, pembentukan jet masih menjadi teka-teki besar, jadi pemerhatian ini adalah langkah utama untuk memahami fenomena menarik ini," kata Norbert Schartel, ESMM XMM-Newton Saintis Projek.
Sumber Kisah Asal: Siaran Akhbar ESA.
