Para astronom Temukan Harta Karun Tersembunyi Lubang Hitam Besar

Lubang hitam yang baru ditemukan di galaksi kerdil menjelaskan asal usul lubang hitam supermasif galaksi kita .

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh para astronom di Departemen Fisika & Astronomi UNC-Chapel Hill telah menemukan harta karun yang sebelumnya diabaikan berupa lubang hitam besar di galaksi kerdil. Lubang hitam yang baru ditemukan menawarkan sekilas kisah hidup lubang hitam supermasif di pusat galaksi Bima Sakti kita.

Bersembunyi di depan mata

Sebagai galaksi spiral raksasa , Bima Sakti diyakini dibangun dari penggabungan banyak galaksi kerdil yang lebih kecil. Misalnya, Awan Magellan yang terlihat di langit selatan adalah galaksi kerdil yang akan bergabung menjadi Bima Sakti. Setiap kurcaci yang jatuh dapat membawa serta lubang hitam besar pusat, puluhan atau ratusan ribu kali massa matahari kita, berpotensi ditakdirkan untuk ditelan oleh lubang hitam supermasif pusat Bima Sakti.

Tetapi seberapa sering galaksi kerdil mengandung lubang hitam besar tidak diketahui, meninggalkan celah kunci dalam pemahaman kita tentang bagaimana lubang hitam dan galaksi tumbuh bersama. Penelitian baru yang diterbitkan dalam Astrophysical Journal pada 24 Mei 2022, membantu mengisi celah ini dengan mengungkapkan bahwa lubang hitam besar berkali-kali lebih umum di galaksi kerdil daripada yang diperkirakan sebelumnya.

“Hasil ini benar-benar mengejutkan saya karena lubang hitam ini sebelumnya bersembunyi di depan mata,” kata Mugdha Polimera, penulis utama studi dan Ph.D. mahasiswa di Departemen Fisika & Astronomi.

Mengirim pesan campuran

Lubang hitam biasanya terdeteksi saat mereka tumbuh aktif dengan mengonsumsi gas dan debu bintang yang berputar-putar di sekitarnya, yang membuatnya bersinar intens.

Profesor Sheila Kannappan, Ph.D. penasihat di Departemen Fisika & Astronomi dan rekan penulis penelitian ini, membandingkan lubang hitam dengan kunang-kunang. “Sama seperti kunang-kunang, kita melihat lubang hitam hanya ketika mereka menyala — ketika mereka tumbuh — dan yang menyala memberi kita petunjuk berapa banyak yang tidak bisa kita lihat.”

Masalahnya adalah, sementara lubang hitam yang tumbuh bersinar dengan radiasi energi tinggi yang khas, bintang muda yang baru lahir juga bisa. Secara tradisional, para astronom telah membedakan lubang hitam yang tumbuh dari pembentukan bintang baru menggunakan tes diagnostik yang mengandalkan fitur rinci dari cahaya tampak setiap galaksi ketika menyebar ke dalam spektrum seperti pelangi.

“Kami semua gugup. Pertanyaan pertama yang muncul di benak saya adalah: Apakah kita melewatkan cara pembentukan bintang ekstrem saja yang dapat menjelaskan galaksi-galaksi ini?” — Mugdha Polimera

Jalan menuju penemuan dimulai ketika mahasiswa sarjana yang bekerja dengan Kannappan mencoba menerapkan tes tradisional ini ke data survei galaksi. Tim menyadari bahwa beberapa galaksi mengirim pesan campuran - dua tes akan menunjukkan lubang hitam yang tumbuh, tetapi yang ketiga hanya akan menunjukkan pembentukan bintang.

“Pekerjaan sebelumnya baru saja menolak kasus ambigu seperti ini dari analisis statistik, tapi saya punya firasat mereka mungkin lubang hitam yang belum ditemukan di galaksi kerdil,” kata Kannappan. Dia menduga bahwa tes ketiga, yang terkadang kontradiktif, lebih sensitif daripada dua tes lainnya terhadap sifat khas kurcaci: komposisi unsurnya yang sederhana (terutama hidrogen dan helium primordial dari Big Bang ) dan kecepatan pembentukan bintang baru yang tinggi.

Rekan penulis studi Chris Richardson, seorang profesor di Universitas Elon, mengkonfirmasi dengan simulasi teoretis bahwa hasil tes pesan campuran sama persis dengan apa yang diprediksi oleh teori untuk komposisi primordial, galaksi kerdil pembentuk bintang yang mengandung lubang hitam besar yang tumbuh. “Fakta bahwa simulasi saya sejalan dengan apa yang ditemukan oleh kelompok Kannappan membuat saya bersemangat untuk mengeksplorasi implikasi bagaimana galaksi berevolusi,” kata Richardson.

Sensus lubang hitam yang tumbuh

Polimera menerima tantangan untuk membangun sensus baru lubang hitam yang tumbuh, dengan memperhatikan jenis pesan tradisional dan pesan campuran. Dia memperoleh pengukuran fitur spektral cahaya tampak yang dipublikasikan untuk menguji lubang hitam di ribuan galaksi yang ditemukan dalam dua survei yang dipimpin oleh Kannappan, RESOLVE dan ECO . Survei ini mencakup data ultraviolet dan radio yang ideal untuk mempelajari pembentukan bintang, dan memiliki desain yang tidak biasa: Sementara sebagian besar survei astronomi memilih sampel yang mendukung galaksi besar dan terang, RESOLVE dan ECO adalah inventaris lengkap volume besar alam semesta saat ini, di galaksi kerdil mana yang berlimpah.

“Penting bagi saya bahwa kami tidak membiaskan pencarian lubang hitam kami ke galaksi kerdil,” kata Polimera. “Tetapi dalam melihat seluruh sensus, saya menemukan bahwa lubang hitam jenis baru yang tumbuh hampir selalu muncul pada orang kerdil. Saya terkejut dengan angka-angka itu ketika saya pertama kali melihatnya.

Lebih dari 80 persen dari semua lubang hitam yang tumbuh yang dia temukan di galaksi kerdil adalah milik tipe baru.

Hasilnya tampak terlalu bagus. “Kami semua gugup,” kata Polimera. “Pertanyaan pertama yang muncul di benak saya adalah: Apakah kita melewatkan cara pembentukan bintang ekstrem saja yang dapat menjelaskan galaksi-galaksi ini?” Dia memimpin pencarian lengkap untuk penjelasan alternatif yang melibatkan pembentukan bintang, ketidakpastian pemodelan, atau astrofisika eksotis. Pada akhirnya, tim terpaksa menyimpulkan bahwa lubang hitam yang baru diidentifikasi itu nyata.

“Kami masih mencubit diri kami sendiri,” kata Kannappan. “Kami bersemangat untuk mengejar jutaan ide tindak lanjut. Lubang hitam yang kami temukan adalah blok bangunan dasar lubang hitam supermasif seperti yang ada di Bima Sakti kita. Ada banyak hal yang ingin kami pelajari tentang mereka.”

Demi untuk memenuhi kebutuhan para pembeli yang ingin, NagaPulsa.com menyediakan beberapa produk yang dibutuhkan berkaitan dengan Saldo Gopay via PayPal ini. Diantara lain adalah Saldo Gopay User via paypal, Saldo Gopay Driver via paypal tersedia dengan pilihan mulai dari 10K sampai 200K.