Lubang hitam yang hampir tidak dapat dibayangkan terletak di tengah-tengah Bima Sakti. Tetapi tentu saja, tidak ada yang melihatnya (semacam itu, lebih lanjut kemudian): Semuanya berdasarkan bukti selain pemerhatian langsung.
SMBH Bima Sakti disebut Sagittarius A * (Sgr. A *) dan kira-kira 4 juta kali lebih besar daripada Matahari. Para saintis tahu ia ada di sana kerana kita dapat melihat kesannya terhadap perkara yang terlalu dekat dengannya. Sekarang, kami mempunyai salah satu pandangan terbaik kami mengenai Sgr. A *, terima kasih kepada pasukan saintis yang menggunakan teknik yang disebut interferometri.
Sebagai Sgr. Graviti kuat * * menarik gas dan habuk ke arahnya, gas dan habuk berpusing di sekitar lubang. Sejumlah besar tenaga dipancarkan entah bagaimana, yang dapat dilihat oleh para astronom. Tetapi ahli astronomi tidak pasti apa yang melepaskan tenaga ini. Adakah ia berasal dari bahan berpusing? Atau adakah ia berasal dari jet bahan yang ditembak dari lubang?
"Sumber radiasi dari Sgr A * telah diperdebatkan selama beberapa dekad."
Michael Johnson dari Pusat Astrofizik | Harvard dan Smithsonian (CfA)
"Sumber radiasi dari Sgr A * telah diperdebatkan selama beberapa dekad," kata Michael Johnson dari Pusat Astrofizik | Harvard dan Smithsonian (CfA). "Beberapa model meramalkan bahawa radiasi berasal dari cakera bahan yang ditelan oleh lubang hitam, sementara yang lain mengaitkannya dengan jet bahan yang menembak dari lubang hitam. Tanpa pandangan yang lebih jelas tentang lubang hitam, kita tidak dapat mengecualikan kemungkinan itu. "
Oleh itu, memahami lubang hitam bermaksud ahli astronomi perlu melihat dengan lebih jelas ke kawasan lubang tersebut. Tetapi acara di Sgr. A * dikaburkan oleh awan elektron yang kental di antara kita dan pusat galaksi. Dan awan ini kabur dan memutarbelitkan pandangan kita mengenai lubang hitam.
Sekumpulan ahli astronomi telah berjaya melihat awan elektron ini untuk melihat dengan lebih jelas apa yang sedang berlaku di Sgr. A *. Pasukan ini diketuai oleh
Pelajar PhD Universiti Radboud Sara Issaoun, dan melihat Sgr. Di kawasan kejiranan *, mereka bergantung pada teknik yang disebut Interferometri Garis Panjang Sangat (VLBI).
Keputusan? Salah satu gambar paling jelas kami mengenai apa yang berlaku di lubang hitam supermasif galaksi kami.
Interferometri adalah teknik memanfaatkan beberapa teleskop bersama untuk menggambarkan objek yang jauh dengan lebih berkesan. Semakin jauh ruang lingkup, semakin panjang garis dasar dan semakin besar bukaan berkesan. Dengan VLBI, yang digunakan dalam penyelidikan ini, teleskop individu merangkumi dunia, mencipta teleskop maya yang sangat besar.
Tetapi ada interferometer lain, dan mereka tidak melihat Sgr. A * ini jelas. Pasukan di belakang kajian ini membuat kemajuan lain dalam interferometri. Mereka melengkapkan ALMA (Atacama Large Millimeter Array) yang kuat di Chile dengan elektronik baru, yang disebut sistem fasa. Itu membolehkan ALMA, yang sudah menjadi interferometer, bergabung dengan rangkaian 12 teleskop lain yang disebut GMVA (Global 3mm VLBI Array). Seperti namanya, GMVA sudah menjadi Interferometer Garis Dasar Sangat Panjang. Oleh itu, bergabung dengan GMVA dengan ALMA mencipta semacam Super VLBI.
"... kita melihat binatang ini dari sudut pandang yang sangat istimewa."
Heino Falcke, Profesor Radio Astronomi di Universiti Radboud.
"ALMA sendiri adalah koleksi lebih dari 50 hidangan radio. Keajaiban Sistem Fasa ALMA yang baru adalah membiarkan semua hidangan ini berfungsi sebagai teleskop tunggal, yang mempunyai kepekaan satu pinggan lebih dari 75 meter. Kepekaan itu, dan lokasinya yang tinggi di pergunungan Andes, menjadikannya sempurna untuk kajian Sgr A * ini, ”kata Shep Doeleman dari CfA, yang merupakan Penyelidik Utama Projek Fasa ALMA.
"Terobosan dalam kualiti gambar datang dari dua faktor," jelas Lindy Blackburn, ahli astronomi radio di CfA. "Dengan mengamati pada frekuensi tinggi, kerosakan gambar dari bahan antara bintang kurang ketara, dan dengan menambahkan ALMA, kami menggandakan kekuatan penyelesaian instrumen kami."
Oleh itu, apa yang telah dipelajari oleh saintis dari inovasi ini? Bagaimana gambar unggul ini dapat membantu mereka memahami lubang hitam supermasif kami, Sgr. A *?
Gambar baru menunjukkan bahawa sinaran dari Sgr A * mempunyai morfologi simetris dan lebih kecil daripada yang dijangkakan - ia merangkumi hanya 300 juta darjah. "Ini mungkin menunjukkan bahawa pancaran radio dihasilkan dalam cakera gas yang dipasang dan bukan oleh jet radio," jelas Issaoun, yang menguji simulasi komputer terhadap gambar. "Namun, itu akan menjadikan Sgr A * pengecualian dibandingkan dengan lubang hitam pemancar radio lain. Alternatifnya ialah jet radio mengarahkan hampir ke arah kita. "
Terdapat banyak perdebatan mengenai tenaga yang dipancarkan oleh Sgr. A *, dan sama ada dari bahan berpusing, dipanaskan di cakera penambahan, atau dari jet bahan yang diarahkan dari lubang. Mungkin bergantung pada sudut pandang kami.
Penyelia Issaoun adalah Heino Falcke, Profesor Radio Astronomi di Universiti Radboud. Falcke terkejut dengan hasil ini, dan tahun lalu, Falcke akan menganggap model jet baru ini tidak masuk akal. Tetapi baru-baru ini satu set penyelidik membuat kesimpulan yang serupa dengan menggunakan teleskop optik ESF's Telescope Interferometer Teleskop Besar dan teknik bebas. "Mungkin ini benar," kata Falcke, "dan kita melihat binatang ini dari sudut pandang yang sangat istimewa."
Ahli astronomi tidak selesai dengan Sgr. A * belum. Mereka merancang untuk melihat lebih baik dan lebih baik pada lubang hitam supermasif. "Pemerhatian pertama Sgr A * pada 86 GHz bermula dari 26 tahun yang lalu, dengan hanya sedikit teleskop. Selama bertahun-tahun, kualiti data bertambah baik apabila semakin banyak teleskop bergabung, ”kata J. Anton Zensus, pengarah Institut Max Planck untuk Radio Astronomi.
Seterusnya adalah Teleskop Acara Horizon.
EHT adalah kolaborasi antarabangsa yang dirancang untuk menyiasat persekitaran lubang hitam. Ini bukan satu teleskop, melainkan sistem teleskop radio yang dihubungkan di seluruh dunia yang saling bekerjasama menggunakan interferometri. Dengan mengukur tenaga elektromagnetik dari kawasan yang mengelilingi lubang hitam dengan banyak piring radio di beberapa lokasi, beberapa sifat sumber dapat diperoleh.
Ahli astronomi menghabiskan tempoh empat tahun menggunakan EHT untuk mengkaji Sgr lubang hitam supermasif. Tempoh itu berakhir pada April 2017, tetapi pasukan 200 saintis dan jurutera masih mengusahakan data tersebut. Sejauh ini, mereka hanya mengeluarkan gambar model komputer dari apa yang mereka harap dapat dilihat.
Michael Johnson optimis. "Sekiranya ALMA mempunyai kejayaan yang sama dalam bergabung dengan Event Horizon Telescope pada frekuensi yang lebih tinggi, maka hasil baru ini menunjukkan bahawa penyebaran antarbintang tidak akan menghentikan kita untuk mengintip hingga ke cakrawala peristiwa di lubang hitam."
Hasil pasukan diterbitkan dalam Jurnal Astrofizik.
Sumber:
- Siaran Akhbar: Mengangkat Kerudung di Lubang Hitam di Jantung Galaksi Kita
- Kertas Penyelidikan: Ukuran, Bentuk, dan Penyebaran Sagitarius A * pada 86 GHz: VLBI Pertama dengan ALMA
- Space Magazine: Inilah Gambar-gambar Pertama dari Horizon Acara
- Entri Wikipedia: Sagitarius A *
- Balai Cerap ALMA
