 |
| Cahaya terpolarisasi di medan magnet Sagitarius A*. Kredit: EHT Collaboration |
InfoAstronomy - Ada sebuah penelitian terbaru dari Sagitarius A*, lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita: Para astronom berhasil mengabadikan medan magnet superkuat di sekitarnya. Apa yang dapat dipelajari dari hal ini? Pentingkah bagi kita?
Sagitarius A* merupakan lubang hitam supermasif dengan massa diketahui sekitar 4,1 juta kali massa Matahari. Ia terletak di pusat galaksi Bimasakti kita, berjarak sekitar 26.000 tahun cahaya dari Bumi. Pada tahun 2022 silam, para astronom lewat Event Horizon Telescope (EHT) berhasil mengabadikan wujud asli Sagitarius A* untuk pertama kalinya.
Saat citra pertama Sagitarius A* dirilis dua tahun lalu, hasil pengamatan lewat EHT hanya menampilkan cahaya terang yang buram berwarna kuning-oranye, yang mana merupakan cakram akresi yang mengitari lubang hitam supermasif Sagitarius A*.
Cakram akresi sendiri merupakan struktur mirip cincin yang mengitari lubang hitam, yang terbentuk ketika lubang hitam sedang aktif melahap materi di sekitarnya, di mana materi-materi itu tidak akan langsung jatuh ke lubang hitam, tetapi akan berputar-putar dulu, memanas dalam pandangan sinar-X.
Sagitarius A* diketahui memiliki ukuran diameter sekitar 12 juta kilometer, atau sekitar 30 kali ukuran Matahari kita. Diameter ini dihitung berdasarkan radius Schwarzchild-nya, sebuah batas teoretis dari lubang hitam di mana gaya gravitasinya sangat kuat sehingga bahkan cahaya tidak dapat melarikan diri, tetapi terperangkap di dalamnya untuk selamanya. Nama lainnya adalah cakrawala peristiwa.
 |
| Kiri: Citra pertama Sagitarius A* tahun 2022. Kanan: Citra terbaru 2024 dengan wujud medan magnetik. Kredit: EHT Collaboration |
"Apa yang kita lihat sekarang (citra terbaru) adalah adanya medan magnet yang kuat, terpilin, dan terorganisir di dekat lubang hitam di pusat galaksi Bimasakti," kata Sara Issaoun, NASA Hubble Fellowship Program Einstein Fellow di Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian dan salah satu pemimpin proyek ini.
"Sagitarius A* memiliki struktur polarisasi yang sangat mirip dengan yang terlihat pada lubang hitam supermasif M87* yang jauh lebih besar dan lebih kuat."
Lalu, bagaimana para astronom dapat mengamati medan magnet di sekitar lubang hitam ini?
Cahaya yang merupakan gelombang elektromagnetik memiliki sifat osilasi (gerakan ke kiri dan ke kanan, atau ke atas dan ke bawah, atau ke depan dan ke belakang) yang dapat bergerak ke segala arah. Namun, ada kondisi di mana cahaya hanya bergerak dalam satu arah tertentu, kondisi ini dikenal sebagai polarisasi cahaya.
Meskipun cahaya terpolarisasi tersebar di sekitar kita, membedakannya dari cahaya normal atau cahaya tampak bisa menjadi tugas yang menantang bagi mata manusia.
Di lingkungan plasma sekitar lubang hitam, partikel materi yang berputar seiring dengan garis medan magnet menghasilkan pola polarisasi yang tegak lurus terhadap medan tersebut. Hal ini memiliki implikasi besar bagi para astronom dalam memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang aktivitas di sekitar lubang hitam.
Melalui citra cahaya terpolarisasi dari gas panas yang bersinar terang di sekitar lubang hitam, para astronom dapat mengungkap struktur dan kekuatan medan magnet yang menghubungkan aliran gas dan materi yang jatuh ke lubang hitam, serta yang ditembakkan keluar sebagai jet berkecepatan tinggi. Dengan kata lain, sifat gas dan mekanisme saat materi dilahap oleh lubang hitam atau saat jet dikeluarkan dapat dipahami lebih dalam.
Medan magnet yang kuat di tepi lubang hitam dapat bertindak sebagai penolak, mendorong gas panas di sekitar piringan untuk melawan gravitasi lubang hitam. Mekanisme ini membantu sebagian materi untuk tidak langsung terjebak masuk ke dalam lubang hitam.
 |
| Kiri: Medan magnet di lubang hitam supermasif M87*. Kanan: Medan magnet di lubang hitam supermasif Sagitarius A*. Kredit: EHT Collaboration |
Namun, tidak hanya itu. Dengan mempelajari dan membandingkan pola cahaya terpolarisasi dari berbagai lubang hitam supermasif, para astronom dapat menemukan kesamaan dan perbedaan antara berbagai lubang hitam supermasif di pusat galaksi.
Hal ini bertujuan untuk memahami bagaimana lubang hitam supermasif terbentuk, berkembang, dan berinteraksi dengan materi di sekitarnya. Selain itu, hal ini juga membantu dalam memahami bagaimana lubang hitam supermasif memengaruhi evolusi galaksi di mana mereka berada.
Citra medan magnet di sekitar lubang hitam Sagitarius A* ini berhasil didapatkan dengan pengamatan melalui 8 teleskop radio secara bersama-sama yang tersebar di beberapa wilayah di Bumi, untuk menghasilkan "teleskop radio sebesar Bumi".
Sumber & Referensi:
- Akiyama, K., Algaba, J. C., Alberdi, A., Alef, W., Anantua, R., Asada, K., ... & Zhao, S. S. (2024). First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring. The Astrophysical Journal Letters, 964(1), L25.
- Akiyama, K., Algaba, J. C., Alberdi, A., Alef, W., Anantua, R., Asada, K., ... & Najafi-Ziyazi, M. (2024). First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VIII. Physical Interpretation of the Polarized Ring. The Astrophysical Journal Letters, 964(1), L26.
- Bambhaniya, P., & Joshi, P. S. (2022). Probing the Shadow Image of the Sagittarius A* with Event Horizon Telescope. arXiv preprint arXiv:2202.00588.
- Cho, I., Zhao, G. Y., Kawashima, T., Kino, M., Akiyama, K., Johnson, M. D., ... & Chen, Z. (2022). The Intrinsic Structure of Sagittarius A* at 1.3 cm and 7 mm. The Astrophysical Journal, 926(2), 108.