Lubang hitam supermasif yang aktif adalah salah satu keajaiban terbesar di alam semesta. Objek padat dan tak kasat mata ini, yang massanya mungkin miliaran kali massa Matahari kita, dikelilingi oleh piringan besar yang berputar-putar dan torus materi yang terbakar dengan cahaya saat ia berputar ke pusat lubang hitam. Tapi seberapa besar dampaknya struktur?
Untuk pertama kalinya, deteksi cahaya inframerah-dekat yang jelas telah mengungkap pinggiran piringan akresi masif yang mengelilingi lubang hitam supermasif ratusan juta kali massa Matahari di galaksi bernama III Zw 002, terletak 1,17 miliar tahun cahaya. jauh.
Penemuan ini, dipimpin oleh astronom Denimara Díaz dos Santos dari Institut Penelitian Luar Angkasa Nasional di Brasil, mengungkap piringan akresi sekitar 52 hari cahaya dari lubang hitam. Pengukuran ini akan memberikan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana lubang hitam raksasa diberi energi.
Materi di sekitar lubang hitam sulit untuk direkonstruksi. Terlepas dari ukurannya dan kecerahan material di sekitarnya, jarak antara kita dan galaksi mereka berarti mereka masih terlalu kecil untuk melihat banyak detail. Karena tidak dapat mencitrakan materi secara langsung, cahaya yang ditangkap dari galaksi sekitarnya dianalisis untuk mencari tanda spesifik yang menunjukkan keberadaan piringan akresi.
Salah satu tanda tersebut adalah apa yang disebut puncak ganda dalam spektrum radiasi. Hal ini terjadi akibat rotasi. Emisi adalah cahaya yang dipancarkan ketika atom yang tereksitasi kehilangan energi, energi ini memanifestasikan dirinya dalam bentuk cahaya, yang panjang gelombangnya bergantung pada unsur atom tersebut. Sekarang bayangkan piringan akresi di sekitar lubang hitam seperti rekaman di pemutar rekaman. Sebagian dari disk bergerak ke arah Anda, sebagian lainnya menjauh dari Anda. Bagian piringan yang bergerak ke arah kita mendorong cahaya sehingga panjang gelombangnya memendek, sedangkan bagian yang menjauhi kita meregangkannya. Artinya radiasi suatu unsur tertentu muncul pada dua panjang gelombang, sehingga menciptakan puncak ganda dalam spektrum.
Puncak ganda di sekitar lubang hitam supermasif telah terdeteksi sebelumnya, namun deteksi sebelumnya berasal dari titik yang relatif dekat dengan lubang hitam, yang dikenal sebagai wilayah garis sempit. Ini tidak memberikan banyak informasi tentang keseluruhan disk akresi.
Díaz dos Santos dan rekan-rekannya menemukan dua puncak ganda – dan keduanya tidak berasal dari wilayah garis sempit, melainkan lebih jauh dari lubang hitam, di wilayah garis lebar piringan akresi. Ini adalah deteksi pertama puncak ganda di wilayah garis lebar dan deteksi pertama puncak ganda dengan instrumen inframerah-dekat. “Menemukan profil puncak ganda untuk pertama kalinya memberikan batasan ketat pada geometri suatu wilayah yang tidak dapat ditentukan secara lain,” kata astrofisikawan Alberto Rodríguez-Ardila dari National Astrophysical Laboratory di Brazil. “Dan sekarang kami memiliki bukti jelas tentang proses pemberian makan dan struktur internal galaksi aktif.”
Puncak ganda pertama, dari bagian dalam wilayah garis lebar, adalah milik hidrogen. Simulasi menunjukkan bahwa jaraknya 16,77 hari cahaya dari lubang hitam. Oksigen kedua yang terdeteksi berasal dari pinggiran wilayah tersebut, sekitar 18,86 hari cahaya dari lubang hitam. Simulasi juga menunjukkan bahwa wilayah garis lebar meluas hingga radius 52,43 hari cahaya dari lubang hitam. Ini adalah 9,078 unit astronomi. Sebagai perbandingan, Pluto berjarak 40 SA dari Matahari.
Tampaknya besar, dan bagi kami memang demikian, namun hal ini konsisten dengan upaya mengukur ukuran piringan akresi menggunakan gema cahaya yang memantul dari tepi bagian dalam torus, ukuran yang oleh para peneliti disebut “kompak” dalam makalah mereka. Tim akan terus mengamati galaksi untuk melihat apakah perilakunya saat ini sesuai dengan prediksi mereka.
Baca juga: