Lubang hitam supermassive baru-baru ini ditangkap gobbling bintang, dan aliran zarah lubang hitam meludah keluar boleh mendedahkan satu prinsip rahsia yang memerintah bagaimana galaksi berkembang.
Pesta lubang hitam pertama kali dikesan pada 11 November 2014, oleh sinar-X dan teleskop radio di seluruh dunia. Isyarat, yang berasal dari 300 juta tahun cahaya jauh dari Bumi, menangkap momen terakhir kejam bintang, yang dikenali sebagai suar gangguan pasang surut. Letupan tenaga elektromagnet ini berlaku apabila tarikan graviti yang besar dari lubang hitam mengorbit selain bintang lulus.
"Lubang hitam pertama memusnahkan bintang itu, menjadikannya sup," kata Dheeraj Pasham, penyelidik pasca doktoral di Kavli Institute for Astrophysics and Space Research di Massachusetts Institute of Technology, dan pengarang utama kertas yang diterbitkan minggu ini dalam jurnal Astrophysical. "Apabila ini berlaku, kita melihat kilat sinaran tiba-tiba di langit. Sup itu secara beransur-ansur jatuh ke dalam lubang hitam, dan itulah cara lubang hitam memakannya."
Tetapi ada satu perkara yang membingungkan tentang isyarat: Walaupun corak dalam isyarat X-ray hampir sama dengan yang dalam isyarat radio yang berkaitan dengan kejadian itu, isyarat radio mencerminkan apa yang telah berlaku dalam isyarat X-ray 13 hari lebih awal. Iaitu, apabila isyarat X-ray menjadi lebih cerah, isyarat radio akan mencerminkan peningkatan kecerahan ini hampir dua minggu kemudian.
Yang membawa para ahli astronomi untuk menyatakan bahawa sumber isyarat sinar-X mestilah perkara yang ditarik ke arah dan didorong oleh lubang hitam, manakala gelombang radio datang dari aliran bahan yang sangat bertenaga melarikan diri dari lubang hitam, yang dipanggil jet relativistik.
Sebelum ini, para saintis berpendapat bahawa gelombang radio datang dari letupan bintang kerana ia terkena gelombang ombak dari lubang hitam. Menurut hipotesis ini, letupan itu memberi tenaga kepada zarah plasma di ruang sekelilingnya, dan zarah-zarah tersebut kemudian memancarkan gelombang radio. Bagaimanapun, jika itu berlaku, tidak ada hubungan antara gelombang radio dan sinar X yang dihasilkan oleh bahan yang jatuh ke dalam lubang hitam, kata para penyelidik.
"Kami berhujah bahawa gandingan ini antara radio dan radiasi sinar-X memberitahu kami bahawa radio mesti datang dari jet dan jet itu dikawal oleh pertambahan," atau pertumbuhan lubang hitam, Pasham memberitahu Live Science. "Data jelas menunjukkan bahawa apa sahaja yang jatuh ke dalam lubang hitam menyebabkan jet itu."
Ketika lubang hitam memakan lebih banyak "sup bintang", jet melarikan diri dari lubang hitam menguatkan. Kajian ini menandakan pertama kali para ahli astronomi telah melihat korelasi seperti itu dalam satu objek, kata para penyelidik.
"Ini memberitahu kita bahawa kadar penghasilan lubang hitam mengawal kekuatan jet yang dihasilkannya," kata Pasham dalam satu kenyataan. "Lubang hitam yang dibekalkan dengan baik menghasilkan jet yang kuat, manakala lubang hitam yang kurang gizi mengeluarkan jet yang lemah atau tidak ada jet sama sekali."
Pertumbuhan Galaxy
Pasham berkata bahawa jika pemerhatian masa depan menunjukkan corak yang sama, saintis dapat mula memahami asal-usul jet misterius. Jet-jet ini mengalir keluar dari lubang hitam pada hampir kelajuan cahaya, dan sesetengah ahli astronomi percaya jet itu boleh menjadi sumber sinar kosmik galaksi, aliran zarah tenaga tinggi yang melintasi ruang di sepanjang jarak yang luas.
"Bagaimana jet dilancarkan oleh lubang hitam, itulah misteri besar dalam astrofizik," kata Pasham.
Selain itu, jika hubungan mudah mengikat kadar pertambahan, atau kadar di mana lubang hitam gobbles massa, kepada saiz jet relativistik lubang hitam, hubungan itu boleh mempengaruhi bagaimana galaksi berkembang, kata para penyelidik dalam satu kenyataan. Itu kerana galaksi tumbuh apabila bintang baru terbentuk, tetapi pembentukan bintang memerlukan suhu sejuk. Sedangkan jet lubang hitam, memanaskan persekitarannya, yang dapat membuatnya terlalu panas untuk membentuk bintang baru. Pengetahuan tentang saiz jet lubang hitam boleh digunakan untuk meramalkan kadar pertumbuhan galaksi, kata para penyelidik.
"Jika kadar di mana lubang hitam memberi makan adalah berkadar dengan kadar di mana ia mengepam tenaga, dan jika itu benar-benar berfungsi untuk setiap lubang hitam, ia adalah preskripsi mudah yang anda boleh gunakan dalam simulasi evolusi galaksi," kata Pasham dalam penyataan. "Jadi, ini mengisyaratkan kepada beberapa gambar yang lebih besar."
