Para astronom mengungkapkan foto pertama lubang hitam monster di jantung galaksi kita
Top Stories

Para astronom mengungkapkan foto pertama lubang hitam monster di jantung galaksi kita

Lebih dari 27.000 tahun cahaya jauhnya, di jantung galaksi kita, terletak sebuah lubang hitam supermasif, yang lebih dari empat juta kali massa matahari kita. Itu tidak pernah terlihat.

Sampai hari ini.

Para astronom menggunakan Event Horizon Telescope (EHT) telah mengambil gambar pertama dari lubang hitam supermasif Bima Sakti, bernama Sagitarius A*.

Para astronom telah lama berspekulasi tentang lubang hitam di pusat galaksi kita. Pengamatan bintang di dekat inti menunjukkan mereka mengorbit sesuatu yang tidak terlihat, yang menunjukkan lubang hitam. Rilis gambar hari ini adalah konfirmasi.

Hasilnya diterbitkan hari ini dalam edisi khusus Surat Jurnal Astrofisika.

Lubang hitam adalah wilayah ruang yang relatif kecil, tidak terlihat, sangat padat dengan medan gravitasi di mana apa pun yang melewati ambang batasnya — yang dikenal sebagai cakrawala peristiwa — ditarik masuk, tidak akan pernah kembali. Ini termasuk cahaya, itulah sebabnya mereka sangat sulit dideteksi, kecuali jika mereka berinteraksi dengan bintang terdekat.

Namun, pada tahun 2019, EHT — organisasi yang beranggotakan lebih dari 200 astronom dari seluruh dunia, termasuk Kanada — merilis foto bersejarah pertama lubang hitam di pusat galaksi lainMessier 87 (M87), yang menunjukkan bayangan lubang hitam dengan cahaya gas di sekitarnya.

Perbandingan ukuran dua lubang hitam yang dicitrakan oleh Kolaborasi Event Horizon Telescope (EHT): M87*, di jantung galaksi Messier 87, dan Sagitarius A* (Sgr A*), di pusat Bima Sakti. Gambar menunjukkan skala Sgr A* dibandingkan dengan M87* dan elemen tata surya lainnya seperti orbit Pluto dan Merkurius. (Kolaborasi EHT)

Seperti M87, gambar yang baru diterbitkan menunjukkan material panas yang mengelilingi bayangan Sagitarius A* (diucapkan Sagitarius A-star).

Gambar itu dibuat menggunakan delapan teleskop radio di enam lokasi di seluruh dunia: Chili, Meksiko, Spanyol, Hawaii, Arizona, dan bahkan Kutub Selatan. Digunakan bersama-sama, mereka bertindak sebagai teleskop raksasa seukuran Bumi yang mampu memperoleh gambar yang jauh lebih detail. Data untuk M87 dan Sagitarius A* dikumpulkan pada tahun 2017.

Lebih dari sekadar gambar-gambar indah, data yang dikumpulkan dapat menjelaskan tidak hanya pembentukan lubang hitam supermasif, tetapi juga peran yang mereka mainkan di alam semesta awal dan peran yang terus mereka mainkan di jantung galaksi, yang sebagian besar adalah rumah bagi ini. struktur yang membingungkan.

Itulah harapan para astronom dan astrofisikawan di seluruh dunia.

Ue-Li Pen, seorang astrofisikawan dan ilmuwan yang berkolaborasi dalam proyek Event Horizon Telescope, membandingkan gambar-gambar baru ini dan data yang dikumpulkan dengan perbedaan antara merekonstruksi dinosaurus dari apa yang kita pahami dengan yang benar-benar melihatnya.

“Saya kira analogi dengan dinosaurus tidak jauh berbeda,” kata Pen, yang juga profesor di Canadian Institute for Theoretical Astrophysics di University of Toronto. “[It’s] sedikit seperti melihat dinosaurus hidup di halaman belakang tetangga Anda: kita belum bisa menyentuhnya. Tapi itu jauh lebih dekat dan jauh lebih baru — dan jauh lebih hidup daripada segalanya sebelum itu.”

Tantangan mendapatkan gambar-gambar ini

Menciptakan pencitraan dua lubang hitam menghadirkan tantangan yang berbeda. Dalam kasus M87, lubang hitamnya adalah salah satu yang paling masif yang diketahui. Ini enam miliar kali lebih besar dari matahari kita dan 1.500 kali lebih besar dari Sagitarius A*. Itu juga terletak 2.000 kali lebih jauh dari Sagitarius A*.

Dengan Sagitarius A*, saat lebih dekat, ia berada di sepanjang bidang galaksi, yang berarti teleskop perlu mengintip melalui gas tebal, debu, dan plasma. Selain itu, lubang hitamnya lebih kecil, berukuran 4,3 juta kali massa matahari.

Ini adalah gambar pertama yang pernah diambil dari cakrawala peristiwa lubang hitam supermasif, yang ditangkap oleh Event Horizon Telescope pada tahun 2017. (Teleskop Cakrawala Acara)

“Untuk Sagitarius A* itu … hampir 2.000 kali lebih kecil [than M87], dan itu berarti ritsleting ringan di sekitarnya dalam waktu 2.000 kali lebih sedikit,” kata Avery Broderick, seorang profesor di Universitas Waterloo, anggota fakultas asosiasi di Institut Perimeter dan anggota tim EHT. “Itu sekitar 15 menit. Jadi setiap 15 menit sehari, itu mulai menghadirkan wajah baru kepada kami.”

Dia membandingkan melihat melalui semua plasma, debu dan gas untuk melihat melalui jendela yang tertutup es.

“Seperti itulah astronomi radio melalui pesawat galaksi – kapar dan jetsam galaksi memainkan peran es dan mengaburkan dan membuat gambar beraneka ragam,” katanya.

“Jadi untuk memecahkan masalah itu, kita bisa memainkan beberapa permainan untuk menghilangkan keburaman. Tapi mengatasi bagaimana menangani jenis efek riak yang Anda lihat, itulah salah satu hal yang harus kita pikirkan bagaimana melakukannya secara efisien, sehingga kita bisa menghasilkan gambar yang menunjukkan seperti apa sumbernya.”

‘Tidak seperti yang lainnya’

Lubang hitam memiliki sejarah yang menarik. Mereka pertama kali diprediksi oleh fisikawan teoretis Albert Einstein dalam teorinya tentang relativitas umum pada tahun 1915. Meskipun perhitungannya sendiri meramalkannya, Einstein tidak percaya bahwa alam dapat menghancurkan sesuatu dengan massa bintang ke dalam ruang yang begitu kompak. Namun, astronom dan fisikawan Karl Schwarzschild, yang bertempur di parit di front Jerman selama Perang Dunia Pertama, berhasil membuktikan bahwa mereka memang ada.

Jadi gambar baru ini merupakan bukti lain dari teori relativitas umum Einstein, kata Broderick.

Ilustrasi ini menunjukkan bagaimana para astronom dapat memotret lubang hitam. (ITU )

“Fakta bahwa bayangan adalah ukuran yang tepat, menurut saya, merupakan konfirmasi luar biasa bahwa teori gravitasi Einstein, relativitas umum Einstein masih mencapai 1.000,” katanya. “Itu masih menjawab setiap pertanyaan yang diajukan secara akurat, yang terkadang membuat frustrasi, karena kami selalu mencari sesuatu, sesuatu yang baru dan berbeda.”

Janna Levin, yang tidak terlibat dalam pengumuman EHT, adalah astronom terkenal yang telah bekerja keras untuk belajar sebanyak mungkin tentang lubang hitam.

Video selang waktu 2018 dari Teleskop Sangat Besar ESO di Chili ini menunjukkan bintang-bintang yang mengorbit lubang hitam supermasif yang terletak di jantung Bima Sakti selama hampir 20 tahun. (Observatorium Selatan Eropa)

“Bintang bisa berbeda dalam banyak hal. Lubang hitam tidak bisa. Lubang hitam hampir seperti partikel fundamental dengan cara yang sama seperti elektron seperti partikel fundamental,” kata Levin, profesor fisika dan astronomi di Barnard College of Universitas Columbia di New York dan penulis Panduan Bertahan Hidup Lubang Hitam.

“Jika saya memiliki lubang hitam yang memiliki muatan tertentu, muatan listrik, seperti listrik statis dan massa tertentu, dan berputar dengan cara tertentu, itu benar-benar tidak dapat dibedakan dari lubang hitam lainnya. Dengan tiga angka itu — tiga angka, itu itu — Anda tidak tahu apakah lubang hitam itu terbuat dari antimateri, dari materi gelap, dari ensiklopedia, dari hantu, dari bintang, dari foton.

“Mereka tidak mengungkapkan apa pun tentang diri mereka sendiri.”

Ketertarikan kami dengan lubang hitam

Terlepas dari apakah kita pernah melihatnya atau tidak, lubang hitam telah lama menangkap imajinasi publik. Pada tahun 1979, Disney membuat apa yang sekarang dianggap sebagai film yang terkenal buruk berjudul Lubang hitam. Dan monster gravitasi ini terus muncul di film, yang terbaru drama 2014 Antar bintang.

Berkat film itulah kami mendapatkan gambaran nyata pertama tentang seperti apa lubang hitam itu. Ahli astrofisika pemenang Hadiah Nobel Kip Thorne menjalankan perhitungan pada superkomputer untuk mencoba menyajikan visi realistis tentang seperti apa lubang hitam itu. Hasilnya adalah bayangan lubang hitam dengan cahaya yang membengkok di sekitarnya karena gravitasinya yang sangat besar, yang disebut lensa gravitasi. Ketika gambar M87 dirilis, itu hampir cocok dengan sempurna.

Baik Broderick dan Pen percaya bahwa pemahaman yang lebih baik tentang lubang hitam, pada gilirannya, akan membantu kita lebih memahami gravitasi secara keseluruhan.

“Mengapa itu penting dalam arti yang lebih luas? Yah, saya agak filosofis tentang hal itu,” kata Broderick. “Kita hidup sekarang di era informasi ini, saya berbicara dengan Anda, melalui Zoom, dan komputer saya menggunakan Wi-Fi, berkomunikasi dengan beberapa komputer lain yang dipancarkan ke seluruh dunia kepada Anda. Dan itu semua beroperasi karena persamaan Maxwell , James Clerk Maxwell menuliskan beberapa deskripsi elektromagnetisme.

“Saya tidak tahu lebih dari yang Maxwell bisa prediksikan ponsel, apa yang akan diberikan oleh zaman gravitasi. Kita semua mungkin terbang dengan mobil seperti Jetson karena itu, atau Anda mungkin melintasi alam semesta.”

Posted By : togel hongkonģ malam ini