DENVER - Ahli astronomi menyaksikan kecerobohan awan gas berkelajuan tinggi ke dalam perkara yang disedut ke arah Sagittarius A * - lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti - dan kemudian zip ke ruang angkasa. Sekarang, pemerhatian yang teliti telah menunjukkan betapa banyak awan gas, yang dikenali sebagai ahli astronomi G2, perlahan selepas perlanggaran.
Pengukuran itu memberitahu para saintis sesuatu yang penting: ketumpatan bahan panas yang mengelilingi Sagittarius A *, yang merupakan lubang hitam supermasif yang terdekat ke Bumi. SagittariusA * (SagA *) adalah senyap, yang bermaksud ia tidak memakan cakera besar dan menembak jet. Tetapi masih ada sesuatu yang panas dan bercahaya di sekitarnya bahawa ahli fizik tidak faham dengan baik. Perlanggaran dengan G2 menawarkan para astronom salah satu daripada petunjuk terbaik mereka mengenai cincin yang bercahaya itu.
"Terdapat daya seret yang menjadi lebih perlahan," kata Stefan Gillessen, ahli astronomi di Institut Max Planck Fizik Extraterrestrial di Garching, Jerman.
Kelajuan G2 membuktikan bahawa terdapat sesuatu yang besar di sekeliling lubang hitam untuk G2 yang terhempas, kata Gillessen.
Pakar fizikal mengesan bahawa perlahan-down menggunakan data dari kolaborasi GRAVITY di Teleskop Sangat Besar (VLT) di Chile. GRAVITY membawa cahaya inframerah dari keempat teleskop VLT untuk membuat satu imej yang tajam. Ini membenarkan para penyelidik melihat pemandangan yang tidak pernah berlaku sebelumnya yang hampir tidak dapat ditemui dengan lubang hitam.
"Sudah tentu ia menyeronokkan untuk ditonton, tetapi kini kami telah mengubahnya menjadi sesuatu yang berguna," kata Gillessen kepada Live Science. "Kami sebenarnya mengukur atmosfera di sekitar lubang hitam di radius, yang tidak dapat dicapai sebelum ini."
G2 adalah objek aneh itu sendiri: jisim gumpalan gas hangat yang mungkin mempunyai sistem bintang atau dua di pusatnya, tetapi tidak secara graviti terikat oleh sesuatu yang jelas, kata Gillessen. Sebaliknya, ia mengalir dengan lancar di sepanjang orbit elips di sekitar SagA *, dan ia menjadi sangat dekat dengan lubang hitam pada satu hujung.
Kembali pada tahun 2015, saintis tahu G2 akan membuat pendekatan yang paling dekat dengan lubang hitam. Dan pada masa itu mereka fikir ia mungkin menghasilkan beberapa bunga api dengan jatuh ke dalam lubang hitam itu sendiri. Itu tidak berlaku, yang mengecewakan beberapa pemerhati pada masa itu. Tetapi ia menawarkan Gillessen dan pasukannya peluang untuk membuat pengukuran perubahan kelajuan.
Gillessen dan kolaboratornya menerbitkan pengukuran mereka pada 25 Jan di The Astrophysical Journal, dan Gillessen menyampaikan hasil mereka pada mesyuarat April American Physical Society di Denver.
Mereka menduga G2 mungkin melambatkan kerana awan yang lain, yang dipanggil G1. G1 sudah beralih dari lubang hitam apabila ia ditemui, di sepanjang orbit yang sama tetapi lebih kecil dan lebih perlahan kepada G2. Pasukan yang disyaki kedua-duanya mungkin dikaitkan, dan G1 bergerak perlahan kerana baru-baru ini telah melalui pertemuan rapat dengan suasana lubang hitam.
Dan apabila G2 melanda cincin bersinar di sekitar SagA *, ia juga perlahan, walaupun tidak banyak. Perbezaan, penyelidik mencadangkan, mungkin disebabkan oleh G1 yang telah membersihkan laluan untuk kembarnya. G2, yang, kerana kelajuannya yang tinggi, telah berada di orbit lebih daripada 300 tahun di sekitar lubang hitam, kini telah melambatkan dan berada di jalur orbit yang jauh lebih pendek, mereka mendapati. Ia perlu hanya 50 tahun untuk kembali ke pendekatan yang paling dekat. Ia akan jatuh ke lubang hitam sepenuhnya oleh 2150-an.
Dengan menggunakan model perlanggaran, para penyelidik menunjukkan bahawa perlambatan ini mencadangkan suasana kira-kira 4,000 zarah setiap sentimeter padu pada jarak 1,000 kali radius lubang peristiwa lubang hitam. Itu lebih kurang padat daripada atmosfer bumi, tetapi masih penting. Itulah data yang astrofizik memodelkan lubang hitam gelap di pusat galaksi kita yang boleh digunakan, kata Gillessen. Dan SagA * adalah topik hangat sekarang. Ini adalah lubang hitam seterusnya Event Horizon Telescope (EHT), yang baru-baru ini menghasilkan imej pertama lubang hitam M87, akan ditangkap. Terima kasih kepada alam semula jadi SagA *, ia akan menjadi sangat berbeza dari lubang hitam yang EHT telah pun dilihat.
Sekarang, para saintis tahu sedikit lagi tentang apa yang kelihatan seperti kejiranannya.
