Kumpulan Gas Berbentuk Donat Mengitari Lubang Hitam Supermasif

Ilustrasi. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Info Astronomy - Pada tahun 1970an, para ilmuwan mengonfirmasi adanya emisi radio tak biasa yang berasal dari pusat galaksi kita, yang mana emisi radio tersebut rupanya berasal dari lubang hitam supermasif.

Terletak pada jarak sekitar 26.000 tahun cahaya dari Bumi di antara rasi bintang Sagitarius dan Skorpius, lubang hitam supermasif tadi kemudian dikenal sebagai Sagitarius A*. Sejak saat itu, para astronom telah memahami bahwa kebanyakan galaksi masif juga memiliki lubang hitam supermasif serupa di pusatnya.

Namun, tak hanya menyadari bahwa ada lubang hitam supermasif di tiap pusat galaksi, para ilmuwan pun juga berhasil mengetahui bahwa lubang hitam supermasif tersebut dikelilingi oleh debu dan gas yang berputar kencang.

Baru-baru ini, mengutip Phys.org, menggunakan teleskop radio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) di Cile, sekelompok astronom mampu menangkap untuk pertama kalinya citra fitur debu dan gas yang berputar di sekitar lubang hitam supermasif pada galaksi M77. Menariknya, fitur debu dan gas tersebut berbentuk mirip donat.

Studi sekelompok astronom ini pun diterbitkan di Astronomical Journal Letters. Penelitian tersebut sendiri dilakukan oleh tim astronom Jepang dari National Astronomical Observatory of Japan, yang dipimpin oleh Masatoshi Imanishi, dengan bantuan dari Universitas Kagoshima.

Donat di sekeliling lubang hitam supermasif pada galaksi M77. Kredit: ESA/Hubble, NASA, ALMA

Seperti galaksi masif pada umumnya, M77 memiliki Inti Galaksi Aktif, di mana area tersebut sedang terjadi akresi materi debu dan gas yang pada akhirnya menyebabkan inti galaksi terkait memiliki luminositas yang lebih tinggi daripada galaksi normal.

Keberadaan Inti Galaksi Aktif dapat sangat mempengaruhi lingkungan sekitar area pusat galaksi, oleh karena itu mereka adalah objek penting untuk memecahkan misteri evolusi bersama antara galaksi dan lubang hitam.

Dengan mencitrakan area pusat galaksi M77, Imanishi dan rekan-rekannya berhasil menghitung dan mengetahui bahwa fitur donat yang mengelilingi lubang hitam supermasif di sana memiliki radius 20 tahun cahaya.

Sebenarnya, telah banyak astronom lain yang sebelumnya mengamati pusat galaksi M77, namun tidak pernah ada yang mampu mengamati rotasi gas dan debu berbentuk donat di sekitar lubang hitam supermasif seperti ini. Dengan resolusi tinggi teleskop radio ALMA, fitur donat pun bisa teramati dengan baik.

Melalui studi ini, para astronom mengamati keberadaan molekul hidrogen sianida (HCN) dan ion formil (HCO+) pada fitur donat tersebut. Dengan kata lain, fitur donat yang mengitari area pusat galaksi M77 diperkirakan sangat padat.

Dilansir Universe Today, pengamatan Imanishi dan timnya juga menunjukkan bahwa distribusi gas di sekitar lubang hitam supermasif rupanya lebih rumit. Menurut model awal, rotasi gas dan debu pada donat seharusnya mengikuti gravitasi lubang hitam, namun apa yang ditemukan Imanishi dan timnya menunjukkan bahwa gas dan debu donat tersebut menunjukkan tanda-tanda gerakan yang acak.

Ini bisa menjadi indikasi bahwa Inti Galaksi Aktif di pusat M77 memiliki sejarah yang kacau, yang bisa jadi disebabkan oleh tabrakan dan penggabungan dengan galaksi-galaksi kecil di masa lalu. Singkatnya, pengamatan tim astronom ini menunjukkan bahwa merger galaksi mungkin memiliki dampak signifikan pada bagaimana Intti Galaksi Aktif terbentuk dan berperilaku.

IFLScience mengatakan, studi tentang lubang hitam supermasif sangatlah menantang. Di satu sisi, lubang hitam supermasif terdekat Bumi kita (Sagitarrius A*) relatif senyap, dengan hanya sedikit gas yang teramati masuk ke dalamnya.

Oleh karena itulah para astronom lebih suka untuk mengamati pusat-pusat galaksi selain Bimasakti. M77 adalah salah satu galaksi terdekat dan memiliki Inti Galaksi Aktif  yang cocok untuk diteliti secara mendetail dalam rangka untuk mempelajari evolusi galaksi.

Dan berkat meningkatnya kualitas instrumentasi pengamatan seiring berkembangnya teknologi, para astronom masa kini bisa lebih mudah mempelajari galaksi-galaksi lain.

Bacaan lebih lanjut: ALMA.