Ahli astronomi mengawasi ledakan supernova di galaksi M83 yang berdekatan malah menyaksikan letupan luar biasa jenis lain: sumber sinar-X baru, atau ULX. Dalam apa yang para saintis sebut sebagai "ledakan luar biasa", ULX pada M83 meningkat dalam kecerahan sinar-X sekurang-kurangnya 3.000 kali, salah satu perubahan terbesar dalam sinar-X yang pernah dilihat untuk jenis objek ini.
"Peningkatan ULX ini mengejutkan kami dan merupakan tanda pasti kami telah menemui sesuatu yang baru mengenai cara lubang hitam tumbuh," kata Roberto Soria dari Universiti Curtin di Australia, yang memimpin kajian baru itu.
Para penyelidik mengatakan letupan ini memberikan bukti langsung bagi populasi lubang hitam tua yang mudah berubah dan memberikan pandangan baru mengenai sifat kelas lubang hitam yang misterius yang dapat menghasilkan tenaga sebanyak sinar-X dengan berjuta-juta cahaya matahari memancar pada semua panjang gelombang .
Ahli astrofizik Bill Blair dari Johns Hopkins University, menulis di Blog Chandra, "Perkara Lucu Terjadi Sementara Menunggu Supernova Berikutnya pada M83," kata galaksi ini, juga dikenal sebagai Galaxy Pinwheel Selatan, "adalah anugerah alam yang luar biasa. Pada jarak 15 juta tahun cahaya, sebenarnya ini adalah salah satu galaksi yang lebih dekat (hanya 7-8 kali lebih jauh dari galaksi Andromeda), tetapi ia kelihatan hampir tepat, menghadap ke bumi, memberikan pemandangan luar biasa dari lengan spiral yang indah dan nukleus pembentuk bintang aktif. "
M83 telah menghasilkan enam supernova yang diperhatikan sejak tahun 1923, tetapi yang terakhir dilihat pada tahun 1983. "Kami terlambat untuk supernova baru!" Blair menulis.
Oleh itu, banyak ahli astronomi telah memerhatikan M83, dengan harapan dapat melihat supernova baru, tetapi sebaliknya melihat lonjakan sinar X yang dramatik, yang menurut para penyelidik, kemungkinan terjadi kerana peningkatan jumlah bahan yang tiba-tiba jatuh ke hitam lubang.
ULX dapat mengeluarkan lebih banyak sinar-X daripada kebanyakan sistem binari "normal" di mana bintang pendamping berada di orbit di sekitar bintang neutron atau lubang hitam. Pelepasan sinar-X bersaiz super menunjukkan ULX mengandungi lubang hitam yang mungkin jauh lebih besar daripada yang terdapat di tempat lain di galaksi kita.
Bintang pendamping kepada ULX, apabila dikenal pasti, biasanya bintang muda, besar, yang menyiratkan lubang hitamnya juga muda. Walau bagaimanapun, penyelidikan terbaru memberikan bukti langsung bahawa ULX boleh mengandungi lubang hitam yang jauh lebih tua dan beberapa sumber mungkin salah dikenali sebagai yang muda.
Pemerhatian M83 dibuat selama beberapa tahun dengan Chandra. Tidak ada tanda-tanda ULX ditemui dalam gambar sinar-X bersejarah yang dibuat dengan Balai Cerap Einstein pada tahun 1980, ROSAT pada tahun 1994, XMM-Newton Badan Angkasa Eropah pada tahun 2003 dan 2008, observatorium Swift NASA pada tahun 2005, pemerhatian Teleskop Magellan pada bulan April 2009 atau dalam gambar Hubble yang diperoleh pada bulan Ogos 2009.
Tetapi pada tahun 2011, Soria dan rakan-rakannya menggunakan gambar optik dari Observatorium Gemini dan Teleskop Angkasa Hubble NASA dan melihat sumber biru terang pada kedudukan sumber sinar-X.
Kekurangan sumber biru pada gambar terdahulu menunjukkan bintang pendamping lubang hitam lebih redup, lebih merah dan mempunyai jisim yang jauh lebih rendah daripada kebanyakan rakan yang sebelumnya pernah dihubungkan secara langsung dengan ULX. Pelepasan optik biru terang yang dilihat pada tahun 2011 pasti disebabkan oleh pengumpulan lebih banyak bahan dari bintang pendamping secara dramatik.
"Sekiranya ULX hanya diperhatikan semasa pelepasan sinar-X puncaknya pada tahun 2010, sistem dengan mudah dapat disalah anggap sebagai lubang hitam dengan teman bintang yang sangat besar dan muda, sekitar 10 hingga 20 juta tahun," kata co -autor Blair.
Pendamping lubang hitam di M83 kemungkinan bintang gergasi merah berusia sekurang-kurangnya 500 juta tahun, dengan jisim kurang dari empat kali sinar matahari. Model teori untuk evolusi bintang menunjukkan bahawa lubang hitam semestinya setua dengan rakannya.
ULX lain yang mengandungi lubang hitam tua yang mudah menguap baru-baru ini ditemui di galaksi Andromeda oleh pasukan yang diketuai oleh Amanpreet Kaur dari Universiti Clemson, yang diterbitkan dalam edisi Februari 2012 Astronomi dan Astrofizik. Matthew Middleton dan rakan-rakan dari University of Durham melaporkan lebih banyak maklumat dalam edisi Mac 2012 Notis Bulanan Persatuan Astronomi Diraja. Mereka menggunakan data dari Chandra, XMM-Newton dan HST untuk menunjukkan ULX sangat berubah-ubah dan rakannya adalah bintang merah tua.
"Dengan dua objek ini, semakin jelas terdapat dua kelas ULX, satu mengandungi lubang hitam muda yang terus tumbuh dan yang lain mengandungi lubang hitam lama yang tumbuh tidak menentu," kata Kip Kuntz, pengarang bersama makalah baru M83, juga dari Universiti Johns Hopkins. "Kami sangat beruntung dapat melihat objek M83 pada waktu yang tepat untuk membuat perbandingan sebelum dan sesudah."
Sebuah makalah yang menerangkan hasil ini akan muncul dalam edisi 10 Mei The Astrophysical Journal.
Sumber: NASA, Blog Chandra
