Adakah anda pernah tertanya-tanya bagaimana rasanya memerhatikan apa yang berlaku pada galaksi berhampiran lubang hitam? Bagi kita semua yang mengingati filem Disney yang indah itu, ia akan menjadi pengalaman luar biasa - jika tidak hipnotik -. Kini, berkat alat pemerhatian yang kuat dari Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), dua pasukan astronomi antarabangsa berpeluang mempelajari jet lubang hitam di dekat teras galaksi mereka dan melihat bagaimana kesannya terhadap kawasan sekitar mereka. Para penyelidik telah menangkap pandangan terbaik sejauh ini dari awan gas molekul yang mengelilingi lubang hitam yang tenang dan dihiburkan dengan pandangan mengejutkan di pangkalan jet besar berhampiran yang jauh.
Ini bukan kelas ringan. Lubang hitam yang dikaji oleh para ahli astronomi menimbang beberapa bilion massa solar dan menjadikan kediaman mereka di pusat hampir semua galaksi di Alam Semesta - termasuk Bima Sakti. Suatu ketika dahulu, fenomena galaksi misterius ini adalah makhluk yang sibuk. Mereka menyerap sejumlah besar bahan dari persekitaran mereka, bersinar seperti suar terang. Lubang hitam awal ini mendorong sejumlah kecil perkara yang mereka bawa melalui jet yang sangat berkuasa, tetapi rakan sejawatnya sekarang tidak begitu aktif. Walaupun keadaan mungkin sedikit berubah dengan masa, korelasi jet lubang hitam dan persekitarannya masih memainkan peranan penting dalam bagaimana galaksi berkembang. Dalam kajian terbaru, kedua-duanya diterbitkan hari ini dalam jurnal Astronomy & Astrophysics, ahli astronomi menggunakan ALMA untuk menyiasat jet lubang hitam pada skala yang sangat berbeza: lubang hitam yang berdekatan dan agak tenang di galaksi NGC 1433 dan objek yang sangat jauh dan aktif yang disebut PKS 1830-211.
"ALMA telah mengungkapkan struktur lingkaran yang mengejutkan dalam gas molekul yang dekat dengan pusat NGC 1433," kata Françoise Combes (Observatoire de Paris, Perancis), yang merupakan penulis utama makalah pertama. "Ini menjelaskan bagaimana bahan mengalir masuk untuk mengisi lubang hitam. Dengan pemerhatian baru yang tajam dari ALMA, kami telah menemui jet bahan yang mengalir dari lubang hitam, yang hanya bertahan selama 150 tahun cahaya. Ini adalah aliran keluar molekul terkecil yang pernah diperhatikan di galaksi luaran. "
Perlukan maklum balas? Nah, itulah proses yang disebut ini. "Maklum balas" dapat menyedarkan kita tentang hubungan antara jisim lubang hitam dan jisim tonjolan galaksi di sekitarnya. Lubang hitam menggunakan gas dan menjadi aktif, tetapi kemudian ia menghasilkan jet yang membersihkan gas dari jaraknya. Ini menghentikan pembentukan bintang dan mengawal pertumbuhan bonjolan pusat. Pada PKS 1830-211, Ivan Marti-Vidal (Chalmers University of Technology, Observatorium Angkasa Onsala, Onsala, Sweden) dan pasukannya menyaksikan lubang hitam supermasif dengan jet, "tetapi yang lebih terang dan lebih aktif di alam semesta awal. Ia tidak biasa kerana cahaya yang terang melintasi galaksi campur tangan besar-besaran dalam perjalanan ke Bumi, dan dipecah menjadi dua gambar dengan lensa graviti. "
Adakah lubang hitam supermasif pemakan tidak kemas? Anda bertaruh. Ada kalanya lubang hitam supermasif secara tidak disangka akan menghabiskan sejumlah besar jisim yang, pada gilirannya, turbo mengecas kekuatan jet dan menyalakan output radiasi ke puncak output tenaga. Tenaga ini dipancarkan sebagai sinar gamma, panjang gelombang terpendek dan bentuk tenaga radiasi elektromagnetik tertinggi. Dan sekarang ALMA, secara kebetulan, telah menangkap salah satu peristiwa seperti yang berlaku di PKS 1830-211.
"Pemerhatian ALMA terhadap kes pencernaan lubang hitam ini benar-benar kebetulan. Kami memerhatikan PKS 1830-211 untuk tujuan lain, dan kemudian kami melihat perubahan warna dan intensiti yang halus di antara gambar lensa graviti. Pandangan yang sangat berhati-hati terhadap tingkah laku yang tidak dijangka ini membawa kita ke kesimpulan bahawa kita memerhatikan, hanya dengan kebetulan yang sangat beruntung, tepat pada masa ketika benda baru masuk ke pangkalan jet lubang hitam, "kata Sebastien Muller, seorang -pengarang kertas kedua.
Seperti semua pemerhatian astronomi, kunci penemuan adalah pengesahan. Adakah penemuan ALMA muncul pada pemerhatian teleskopik yang lain? Jawapannya adalah ya. Berkat pemantauan pemerhatian dengan Teleskop Angkasa Fermi Gamma-ray NASA, terdapat tanda tangan sinar gamma yang pasti di tempat yang sepatutnya. Apa pun yang bertanggungjawab untuk meningkatkan sinaran pada panjang gelombang ALMA juga bertanggungjawab untuk membuat cahaya jet lubang hitam menyala dengan hebat.
"Ini adalah pertama kalinya hubungan yang jelas antara sinar gamma dan gelombang radio submillimeter telah terjalin seperti yang berasal dari pangkalan sebenar jet lubang hitam," tambah Sebastien Muller.
Ini bukan akhir cerita, bagaimanapun. Ia hanya permulaan. ALMA akan terus menyiasat cara misteri jet lubang hitam supermasif - dekat dan jauh. Combes dan pasukan penyiasatnya sudah mengamati galaksi aktif dekat dengan ALMA, dan bahkan objek unik yang dikatalogkan sebagai PKS 1830-211. Penyelidikan akan diteruskan, dan dengan itu kita suatu hari nanti mempunyai jawapan untuk banyak persoalan.
"Masih banyak yang harus dipelajari mengenai bagaimana lubang hitam dapat membuat jet bahan dan radiasi yang sangat bertenaga ini," kata Ivan Marti-Vidal. "Tetapi hasil baru, yang diperoleh bahkan sebelum ALMA selesai, menunjukkan bahawa ia adalah alat yang sangat kuat untuk memeriksa jet ini - dan penemuannya baru bermula!"
Sumber Kisah Asal: Siaran Berita ESO.
