Array Teleskop Spektroskopi Nuklear NASA (NuSTAR) telah menangkap peristiwa spektakuler: graviti lubang hitam supermasif yang menarik cahaya X-ray berdekatan.
Hanya dalam beberapa hari, korona - awan zarah yang bergerak hampir dengan kelajuan cahaya - jatuh ke arah lubang hitam. Pemerhatian adalah ujian kuat teori relativiti umum Einstein, yang mengatakan bahawa graviti dapat melengkung ruang-waktu, kain yang membentuk alam semesta kita, dan cahaya yang melaluinya.
"Corona baru-baru ini runtuh ke arah lubang hitam, dengan hasil bahawa graviti kuat lubang hitam menarik semua cahaya ke cakera di sekitarnya, di mana bahan itu berputar ke dalam," kata pengarang penulis Michael Parker dari Institut Astronomi di Cambridge, United Kingdom, dalam siaran akhbar.
Lubang hitam supermasif, yang dikenali sebagai Markarian 335, terletak sekitar 324 juta tahun cahaya dari Bumi ke arah buruj Pegasus. Sistem ekstrem seperti itu menekan sekitar 10 juta kali jisim Matahari kita ke kawasan yang hanya 30 kali diameter Matahari. Ia berputar dengan begitu pantas sehingga ruang dan waktu diseret dengannya.
Satelit Swift NASA telah memantau Mrk 335 selama bertahun-tahun, baru-baru ini melihat perubahan dramatik dalam kecerahan sinar-X. Oleh itu, NuSTAR diarahkan untuk melihat kedua sistem ini.
NuSTAR telah mengumpulkan sinar-X dari lubang hitam dan bintang yang mati selama dua tahun yang lalu. Keistimewaannya adalah menganalisis sinar-X tenaga tinggi dalam lingkungan 3 hingga 79 kiloelektron volt. Pemerhatian dalam sinar-X tenaga rendah menunjukkan lubang hitam yang dikaburkan oleh awan gas dan debu. Tetapi NuSTAR dapat melihat secara terperinci apa yang terjadi di dekat cakrawala peristiwa, kawasan di sekitar bentuk lubang hitam yang cahaya tidak lagi dapat melepaskan diri dari cengkaman graviti.
Secara khusus, NuSTAR dapat melihat cahaya langsung korona, dan cahaya pantulannya dari cakera penambahan. Tetapi dalam kes ini, cahaya kabur kerana gabungan beberapa faktor. Pertama, pergeseran doppler mempengaruhi cakera berputar. Di sisi berputar jauh dari kita, cahaya dialihkan ke panjang gelombang yang lebih merah (dan oleh itu tenaga lebih rendah), sedangkan di sisi berputar ke arah kita, cahaya dialihkan ke panjang gelombang yang lebih biru (dan oleh itu tenaga yang lebih tinggi). Kesan kedua berkaitan dengan kelajuan lubang hitam berputar yang sangat besar. Dan kesan terakhir adalah dari graviti lubang hitam, yang menarik cahaya, menyebabkannya kehilangan tenaga.
Semua faktor ini menyebabkan cahaya menjadi pudar.
Menariknya, pemerhatian NuSTAR juga menunjukkan bahawa cengkaman graviti lubang hitam menarik cahaya korona ke bahagian dalam cakera penambahan, lebih baik menerangnya. NASA menjelaskan bahawa seolah-olah seseorang telah menyalakan lampu suluh untuk para astronom, korona yang berpindah menerangi wilayah tepat yang ingin mereka pelajari.
"Kami masih tidak memahami dengan tepat bagaimana corona dihasilkan atau mengapa ia berubah bentuk, tetapi kami melihatnya menyalakan bahan di sekitar lubang hitam, yang memungkinkan kami untuk mengkaji wilayah-wilayah yang begitu dekat dengan kesan yang dijelaskan oleh teori relativiti umum Einstein menjadi terkenal, "kata Penyelidik Utama NuSTAR, Fiona Harrison dari Institut Teknologi California. "Keupayaan NuSTAR yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk memerhatikan ini dan peristiwa serupa membolehkan kami mengkaji kesan lenturan cahaya yang paling ekstrem dari relativiti umum."
Data baru kemungkinan akan menjelaskan korona misterius ini, di mana undang-undang fizik didorong ke hadnya.
Artikel tersebut telah diterbitkan dalam Notis Bulanan Persatuan Astronomi Diraja dan boleh didapati dalam talian.
