Lubang Hitam Melahap Materi dengan Medan Magnet

Ilustrasi medan magnet di sekitar lubang hitam. Kredit: M. Weiss/CfA
Info Astronomy - Lubang hitam merupakan sebuah misteri komis, sebuah wilayah super padat di alam semesta dengan gravitasi yang begitu kuat, bahkan cahaya pun tidak bisa lolos dari tarikan gravitasinya.

Lubang hitam juga diketahui dikelilingi oleh medan magnet yang kekuatannya sangat bervariasi, mulai dari medan magnet yang lemah hingga kuat. Namun, para astronom belum begitu yakin bagaimana atau mengapa medan magnet itu terbentuk.

Tapi sekarang, berkat sebuah studi terbaru, para astronom bisa sedikit lebih yakin. Untuk pertama kalinya, para astronom telah mengamati medan magnet di sekitar lubang hitam supermasif yang berperan dalam memberi makan materi ke lubang hitam tersebut.

Adalah Cygnus A, sebuah galaksi aktif yang berjarak 600 juta tahun cahaya dari Bumi yang juga salah satu sumber radio paling kuat di langit. Pada pusat galaksi aktif tersebut, para astronom telah mengamati bahwa medan magnet menjebak material yang akan dilahap lubang hitam supermasif, semacam jaring kosmis.

Dari pengamatan ini, para astronom pun akhirnya bisa tahu mengapa beberapa inti galaksi bisa sangat aktif, memuntahkan jet kosmis besar dari kedua kutubnya, sementara inti galaksi yang lain, seperti Sagitarius A* milik galaksi Bimasakti kita, tidak terlalu aktif, dan bahkan ada pula yang benar-benar tidak aktif.

Menurut studi ini, inti galaksi bisa sangat aktif apabila lubang hitam supermasif di pusat galaksinya dikelilingi oleh cakram akresi, sebuah struktur yang mengelilingi lubang hitam supermasif yang berisi material kosmis, yang secara bertahap akan dilahap oleh si lubang hitam supermasif itu.

Di luar cakram akresi ini, ada struktur lain yang berbentuk torus, atau berbentuk mirip donat, yang terdiri atas debu dan gas. Bagaimana struktur itu terbentuk dan mengapa ia ada di sana sejauh ini masih belum jelas, tetapi pengamatan terhadap Cygnus A menunjukkan bahwa medan magnet sedang bekerja untuk membentuk torus dan menjaganya tetap di tempatnya.
Jet kosmis dari Cygnus A. Kredit: NASA/NSF/NRAO
Sayangnya, struktur-struktur ini sangat sulit diamati dalam panjang gelombang optik dan radio, tetapi instrumen pengamatan yang sangat sensitif terhadap emisi inframerah sudah cukup untuk digunakan mengamatinya.

Itulah mengapa para astronom ini menggunakan High-Resolved Airborne Wideband Camera-plus (HAWC+), sebuah instrumen inframerah yang berada di dalam pesawat terbang Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy (SOFIA) milik NASA. Dengan instrumen tersebut, para astronom telah mampu mengamati torus di jantung Cygnus A.

"Selalu menarik untuk menemukan sesuatu yang benar-benar baru," kata astronom Enrique Lopez-Rodriguez dari Pusat Sains SOFIA, yang juga pemimpin studi ini. "Pengamatan ini dari HAWC+ sangatlah unik. Menunjukkan kepada kita bagaimana inframerah dapat berkontribusi pada studi galaksi."

Walaupun bagaimana jet lubang hitam terbentuk belum diketahui secara jelas, setidaknya kini kita tahu satu hal: jet tersebut tidak berasal dari luar cakrawala peristiwa, area di mana material yang tertarik gravitasi lubang hitam sudah tidak bisa melarikan diri lagi.

Jet lubang hitam sendiri kini diperkirakan berasal dari material yang berada di tepi bagian dalam cakram akresi. Ketika berada terlalu dekat dengan si lubang hitam, material tersebut sebagian ada yang terlontar dari kedua kutub lubang hitam, bergerak hampir mendekati kecepatan cahaya.

Temuan dalam studi ini sangat membantu para astronom dalam mempelajari lubang hitam supermasif, seperti kini diketahui bahwa medan magnet berperan sangat penting sebagai pengatur untuk bagaimana dan kapan lubang hitam supermasif bisa makan.

Walau begitu, bukti lebih lanjut masih diperlukan untuk mengonfirmasi apakah model studi ini benar, baik sepenuhnya atau sebagian. Para astronom akan melihat lubang hitam supermasif aktif dan tenang lainnya untuk mempelajari kekuatan medan magnet di keduanya. Jika memang jauh lebih kuat di galaksi aktif, ini akan menjadi bukti tambahan.

Studi ini telah diterbitkan dalam The Astrophysical Journal Letters.
BERIKAN KOMENTAR ()