Lubang Hitam Supermasif Bersembunyi di Jantung Bimasakti
DARILAUT.ID | 13/05/2022 16:16
Lubang Hitam Supermasif Bersembunyi di Jantung Bimasakti
Ilmuwan ungkap foto lubang hitam pertama dalam sejarah. Kredit: Harvard Gazette

Darilaut – Sejumlah ilmuwan merilis bukti visual adanya lubang hitam supermasif yang bersembunyi di jantung Bimasakti (Milky Way) kita. Bukti gambar ini mendukung teori relativitas Albert Einstein.

Para astronom memberikan nama lubang hitam supermasif itu Sagitarius A* (Sgr A, diucapkan “sadge-ay-star“).

Lubang hitam terdekat ini berada 25.640 tahun cahaya tahun cahaya dari Bumi. Satu tahun cahaya adalah 5,9 triliun mil (9,5 triliun kilometer), atau jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahun Bumi.

Mengutip Beta.nsf.gov Kamis (12/5) karena terletak di pusat Bimasakti, sangat penting memahami bagaimana fungsi Sgr A untuk tujuan yang lebih besar dalam memahami bagaimana galaksi terbentuk dan terus berevolusi.

Untuk memulai penyelidikan ini, para ilmuwan memodelkan bagaimana Sgr A* terlihat dengan menggunakan pergerakan bintang-bintang di dekatnya.

Ilmuwan ini dapat memprediksi ukuran gambar dan bayangan. Tetapi mereka harus menemukan kombinasi yang tepat dari pandangan teleskop untuk mengetahui bahwa mereka sebenarnya benar.

Sgr A* menantang untuk dilihat. Meskipun 4 juta kali lebih besar dari matahari, namun dianggap kecil di lubang hitam.

Itu juga dikelilingi oleh gas yang bergerak cepat, dan setiap pandangan sebagian dikaburkan karena objek lain di galaksi kita melewati jalur pengamatan.

Namun, sisi positifnya, Sgr A* adalah lubang hitam supermasif terdekat dengan Bumi dengan jarak hanya 25.640 tahun cahaya, membuatnya cukup dekat untuk dilihat meskipun ukurannya kecil.

Untuk mengatasi keterbatasan, para ilmuwan melapisi banyak gambar, yang dibuat dengan menggabungkan data yang dikumpulkan di teleskop dari berbagai lokasi di Bumi.

Kemudian dibuat gambar komposit, seperti melapisi gambar yang diambil di Swiss dari berbagai sudut untuk melihat apa yang ada di sisi lain.

Gambar menunjukkan cincin terang di sekitar titik kegelapan, tempat yang kita pahami sebagai bayangan lubang hitam. Ini merupakan bukti visual langsung keberadaan lubang hitam.

Teori Relativitas

Albert Einstein pertama kali meramalkan keberadaan lubang hitam dengan teori relativitasnya. Gambar ini adalah pengamatan lain yang mendukung hipotesis tersebut.

Roger Penrose mengikuti teori ini dengan penelitian inovatif dengan menggunakan bukti matematis untuk menunjukkan bagaimana lubang hitam terbentuk.

Kemudian peneliti yang didukung US National Science Foundation (NSF), Andrea Ghez, secara independen, dan Reinhard Genzel di Jerman mengamati gerakan di sekitar Sgr A* mulai awal 1990-an.

Untuk pekerjaan ini, ketiganya dianugerahi Hadiah Nobel Fisika 2020 “untuk penemuan bahwa pembentukan lubang hitam adalah prediksi yang kuat dari teori relativitas umum.”

Pekerjaan ini berlanjut hingga hari ini dan merupakan bagian penting dari proses yang memungkinkan untuk membuat gambar langsung.

Pada 10 April 2019, bukti visual langsung pertama yang mendukung keberadaan lubang hitam dirilis. Orang-orang di seluruh dunia kagum pada gambar pertama lubang hitam – lubang hitam di pusat M87.

Sebuah galaksi besar di gugus galaksi Virgo pada jarak 55 juta tahun cahaya dari Bumi. Pembuatan gambar Sgr A* menggunakan proses serupa: upaya menggabungkan pekerjaan lebih 300 peneliti di 80 lembaga internasional dan delapan teleskop di seluruh dunia.

Selain mengembangkan alat kompleks untuk mengatasi tantangan pencitraan Sgr A*, tim bekerja keras selama lima tahun. Tim menggunakan superkomputer untuk menggabungkan dan menganalisis data tersebut, sambil menyusun perpustakaan simulasi lubang hitam yang belum pernah ada sebelumnya untuk dibandingkan dengan hasil pengamatan.

Dari superkomputer tersebut, analisis mencakup hampir 80 juta jam unit pemrosesan pusat pada superkomputer Frontera yang didukung NSF dan 20 juta jam CPU pada Open Science Grid. Teleskop Kutub Selatan NSF dan ALMA, teleskop internasional Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, dikelola di bawah National Radio Astronomy Observatory NSF, adalah dua dari teleskop yang digunakan untuk mengumpulkan data Sgr A pada tahun 2017.

Kolaborasi luas sangat penting karena setiap teleskop memiliki pandangan yang berbeda dari tempatnya di Bumi dan. Oleh karena itu memberikan kontribusi unik pada kumpulan data, yang digabungkan untuk tampilan Sgr A* yang lebih lengkap.

Teleskop Kutub Selatan NSF di Stasiun Kutub Selatan Amundsen-Scott sangat penting karena memiliki pandangan terus menerus ke arah Sgr A*.

Salah satu cara dengan terus menyempurnakan alat analisis mendasar yang memungkinkan penggabungan dan analisis data yang ada dan dapat menghasilkan gambar yang lebih jelas — atau bahkan video.

Selain itu, ada lebih banyak data berharga yang siap untuk dilihat sekarang setelah proyek ini selesai.

Dekat Sagitarius dan Scorpius

Mengutip AccuWeather Kamis (12/5) gambar tersebut mengangkat selubung dari sebuah objek yang telah membingungkan para ilmuwan yang mempelajari teka-teki raksasa ini selama beberapa dekade.

Lubang hitam Bimasakti ini berukuran 4 juta kali lebih besar dari matahari kita, menurut para ilmuwan. “Hasil ini memberikan banyak bukti bahwa objek tersebut memang lubang hitam dan memberikan petunjuk berharga tentang cara kerja raksasa tersebut, yang diperkirakan berada di pusat sebagian besar galaksi,” kata pejabat Event Horizon dan NFS, dalam sebuah pernyataan .

Teleskop yang sama pada tahun 2019 menghasilkan gambar close-up pertama dari lubang hitam, satu lebih jauh — monster di jantung galaksi yang dikenal sebagai Messier 87, atau M87, sekitar 53 juta tahun cahaya dari Bimasakti. Sagitarius A dekat dengan konstelasi Sagitarius dan Scorpius.

Para astronom percaya hampir semua galaksi memiliki lubang hitam supermasif di pusatnya, meskipun manusia tidak dapat melihatnya karena mereka benar-benar gelap. Benda-benda hampa ini menelan cahaya yang dipelintir secara kacau oleh gravitasi saat tersedot ke dalam jurang.

Tapi gas gelap dan bercahaya di sekitarnya mengungkapkan “tanda tangan: wilayah tengah gelap yang disebut ‘bayangan’ yang dikelilingi oleh struktur seperti cincin yang terang,” kata para ilmuwan.

Tampilan baru menangkap cahaya yang ditekuk oleh gravitasi kuat dari lubang hitam.

“Kami tercengang dengan seberapa baik ukuran cincin itu sesuai dengan prediksi dari Teori Relativitas Umum Einstein,” kata Ilmuwan Proyek EHT Geoffrey Bower, dari Institut Astronomi dan Astrofisika, Academia Sinica di Taiwan.

Hasil pengamatan belum pernah terjadi sebelumnya dan sangat meningkat. Hal ini memberi pemahamankita tentang apa yang terjadi di pusat galaksi.

Para ilmuwan mencatat bahwa meskipun Sgr A* jauh lebih dekat daripada M87, pencapaian fotografi ini jauh lebih sulit.

Gas membutuhkan waktu berhari-hari hingga berminggu-minggu untuk mengorbit M87 yang lebih besar.

Tetapi di Sgr A* yang jauh lebih kecil dan menyelesaikan orbit hanya dalam beberapa menit. Ini berarti kecerahan dan pola gas di sekitar Sgr A* berubah dengan cepat saat Kolaborasi EHT mengamatinya.

“Seperti mencoba mengambil gambar yang jelas tentang anak anjing yang mengejar ekornya dengan cepat,” kata ilmuwan EHT Chi-kwan “CK” Chan , dari Steward Observatory and Data Science Institute Universitas Arizona.

 

Beta.nsf.gov dan Accuweather.com | Darilaut.id


BERITA TERKAIT