Some Black Holes Are Anything But Black—and Scientists Found 75,000 Of The Brightest Ones

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Ketika bintang-bintang paling masif mati, mereka akan runtuh dan membentuk beberapa objek terpadat yang diketahui di alam semesta: lubang hitam. Mereka adalah objek “paling gelap” di alam semesta, karena cahaya pun tidak dapat lepas dari gravitasinya yang sangat kuat.

Oleh karena itu, mustahil untuk menggambarkan lubang hitam secara langsung, sehingga menjadikannya misterius dan cukup membingungkan. Tapi milik kita penelitian baru telah menguji cara menemukan beberapa lubang hitam yang paling rakus, sehingga lebih mudah untuk menemukannya terkubur jauh di dalam pusat galaksi jauh.

Terlepas dari namanya, tidak semuanya lubang hitam berwarna hitam. Meskipun lubang hitam memiliki berbagai ukuran, yang terbesar berada di pusat galaksi, dan ukurannya masih terus bertambah.

Lubang hitam “supermasif” ini bisa memiliki massa hingga a miliar matahari. Lubang hitam di pusat galaksi Bima Sakti kita—disebut Sagitarius A*, yang penemuannya mendapat perhatian Hadiah Nobel 2020 dalam Fisika—cukup tenang. Namun hal tersebut tidak berlaku pada semua lubang hitam supermasif.

Jika material seperti gas, debu, atau bintang berada terlalu dekat dengan lubang hitam, maka material tersebut akan tersedot oleh gaya gravitasi yang sangat besar. Saat jatuh menuju lubang hitam, ia memanas dan menjadi sangat terang.

Cahaya yang dihasilkan oleh “lubang hitam terang” ini dapat menjangkau seluruh spektrum elektromagnetik, mulai dari sinar-X hingga gelombang radio. Nama lain dari yang terang lubang hitam di pusat galaksi terdapat “inti galaksi aktif”, atau AGN. Mereka bisa bersinar triliunan kali lebih terang dari matahari, dan terkadang bahkan lebih cemerlang dari semua bintang di galaksinya.

Lubang Hitam Paling Terang

Beberapa AGN dengan keras memuntahkan materi melalui jet, yang menempuh jarak jutaan kilometer melalui ruang angkasa dan dapat dilihat dengan teleskop radio. Yang lain menghasilkan “angin” di pusat galaksi, yang mampu mendorong gas apa pun (bahan bakar yang diperlukan untuk pembentukan bintang) keluar dari galaksi.

Dengan adanya kekuatan destruktif yang begitu besar di tengah galaksi, para astronom yakin hal ini pasti berdampak besar pada galaksi itu sendiri. Kita tahu sebagian besar galaksi bergerak lambat mematikan proses pembentukan bintang mereka, dan AGN mungkin menjadi salah satu pelakunya.

Oleh karena itu, AGN tidak hanya membantu kita untuk lebih memahami lubang hitam yang sulit dipahami, namun mempelajarinya juga mengajarkan kita tentang galaksi itu sendiri.

Menemukan Lubang Hitam Terang

Bergantung pada seberapa banyak lubang hitam “memakannya”, di galaksi mana ia berada, dan dari sudut mana kita melihatnya, AGN bisa terlihat sangat berbeda satu sama lain. Bahkan ketika melihat galaksi yang sama, seorang astronom dengan teleskop sinar-X mungkin melihatnya bersinar dan menemukan AGN, sedangkan astronom lain yang menggunakan teleskop radio mungkin tidak melihat apa pun jika AGN tidak menghasilkan jet yang terlihat di galaksi. spektrum radio.

Oleh karena itu, mereka dianggap sebagai objek yang berbeda, namun dengan melihat objek yang sama menggunakan teleskop yang berbeda, para astronom menemukan bahwa objek tersebut memiliki banyak kesamaan, dan menyadari manfaat menggunakan lebih banyak spektrum elektromagnetik untuk menemukannya.

Kecerahan relatif suatu galaksi di berbagai bagian spektrum elektromagnetik disebut “distribusi energi spektral”. Ini dapat digunakan untuk mengukur berapa banyak bintang di sebuah galaksi, berapa umurnya, terbuat dari apa, dan berapa banyak debu yang menghalangi cahaya.

Dalam penelitian kami, diterbitkan in Pemberitahuan Bulanan dari Royal Astronomical Society, kami menunjukkan bahwa teknik ini juga dapat digunakan untuk mengenali AGN. Ini berarti kita sekarang tidak hanya dapat mengukur sifat dan sejarah bintang-bintang di galaksi, tetapi juga kecerahan pusat lubang hitamnya.

Ini bukanlah hal yang mudah untuk dilakukan. Perbedaan antara cahaya bintang dan cahaya dari AGN sangatlah halus, sehingga bintang-bintang muda mungkin saja salah dikira sebagai lubang hitam terang, dan sebaliknya.

Di Australia, para astronom telah melakukannya menggunakan teleskop Australia untuk membuat peta 3D galaksi di bagian langit tertentu. Peta-peta ini memungkinkan kita menjelajahi ratusan ribu galaksi, yang mencakup 11 miliar tahun sejarah, untuk mencari kemungkinan AGN.

Dengan menerapkan metode baru kami pada 700,000 galaksi, kami mengidentifikasi dan menghitung lebih dari 75,000 AGN untuk mulai memahami bagaimana jumlah mereka berevolusi dari waktu ke waktu dan bagaimana pengaruhnya terhadap galaksi induknya. Para astronom berpendapat jumlah AGN di alam semesta terkait dengan jumlah pembentukan bintang, yang kita tahu hampir sepuluh kali lebih tinggi sekitar 10 miliar tahun yang lalu. Namun sampai kita dapat yakin bahwa kita telah mengidentifikasi semua AGN sepanjang waktu kosmik dalam sampel galaksi kita, kita tidak akan mengetahui secara pasti.

Saat ini, komunitas astronomi masih memperdebatkan sifat aktif lubang hitam. Meskipun kami belum menjawab pertanyaan-pertanyaan yang diperlukan untuk meredakan perdebatan, kami selangkah lebih dekat untuk dapat menemukan objek-objek menarik ini di dalam galaksi secara andal. Dan ini merupakan langkah penting untuk mengungkap lebih banyak misteri lubang hitam.

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Gambar Kredit: NASA/CXC/CfA/R.Kraft dkk., CC BY-SA