Angin Lubang Hitam Memadamkan Pembentukan Bintang
Angin raksasa dari lubang hitam sanggup menyemburkan gas dari sentra galaksi ke seluruh galaksi dengan kecepatan yang luar biasa, dan memadamkan pembentukan bintang-bintang kata peneliti. Temuan ini mengungkapkan bagaimana lubang hitam sanggup mempegaruhi nasib seluruh galaksi, ilmuwan menambahkan.
Di sentra hampir semua galaksi bersemayam lubang hitam supermasif yang massanya jutaan hingga miliaran kali massa matahari. Banyak yang relatif tenang, ibarat yang bersemayam di sentra Bima Sakti. Namun, yang lain, yang dikenal sebagai inti galaksi aktif, lahap memakan materi di lingkungan mereka, berpotensi membuat angin lubang hitam.
"Ketika mereka melaksanakan itu, materi-materi ini juga dihancurkan dan diperas dalam semacam pusaran yang astrofisikawan sebut sebagai disk akresi," kata penulis utama studi Francesco Tombesi, astrofisikawan di NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Maryland, dan di Universitas Maryland, College Park. "Gesekan di disk menyebabkan materi-materi memanas hingga mencapai suhu yang sangat tinggi dan sangat bercahaya, hingga lebih dari satu triliun kali luminositas matahari. Tekanan dari radiasi ini kemudian sanggup menjadi sangat tinggi sehingga secara efektif sanggup mendorong materi keluar dan inilah yang disebut "angin lubang hitam".
Penelitian sebelumnya menyarankan ada hubungan erat antara ukuran inti galaksi aktif dan ukuran galaksi tempat mereka tinggal. Para ilmuwan telah menduga bahwa inti galaksi aktif sanggup mendorong angin raksasa dari gas dan debu ke seluruh potongan galaksi dan meniup materi pembentukan bintang dan mempengaruhi evolusi galaksi lubang hitam '.
Sekarang para peneliti mempunyai bukti pengamatan pertama yang menyatakan bahwa lubang hitam supermasif sanggup mentenagai pedoman superbesar ini.
"Apa yang saya temukan paling menarik ihwal hasil ini yaitu bahwa kesannya kita mempunyai bukti yang terperinci bahwa lubang hitam supermasif di sentra galaksi memang begitu berpengaruh sehingga mereka sanggup mempengaruhi seluruh galaksi," kata Tombesi kepada Space.com. "Implikasi yang paling penting yaitu bahwa teori-teori kita ihwal bagaimana lubang hitam supermasif dan galaksi terbentuk, tumbuh dan berkembang harus mempertimbangkan keduanya."
Para ilmuwan meneliti lubang hitam supermasif di sentra galaksi yang dikenal sebagai IRAS F11119 + 3257, yaitu sekitar 2,6 miliar tahun cahaya dari Bumi. Penelitian sebelumnya memperkirakan lubang hitam yaitu sekitar 16 juta kali massa matahari.
Para peneliti menganalisis galaksi ini dengan data yang dikumpulkan pada tahun 2013 dari satelit astronomi Suzaku X-ray, perusahaan patungan dari NASA dan tubuh antariksa Jepang, JAXA. Mereka menemukan angin dari inti galaksi yang mulai bepergian di sekitar 30 persen kecepatan cahaya, atau sekitar 323 juta km/jam. Para ilmuwan memperkirakan jumlah raksasa gas sama dengan sekitar 1,5 kali massa matahari mengalir dalam angin per tahun.
Dengan memakai data inframerah dari Badan Antariksa Eropa Herschel Space Observatory, para peneliti melihat bahwa seiring angin lubang hitam mengalir keluar, hampir 1.000 tahun cahaya, kecepatannya melambat menjadi sekitar 3,6 juta km/jam. Pada dikala yang sama, angin menyapu embel-embel gas sekitar 800 matahari per tahun dan mendorong material ini menjauh dari sentra galaksi.
Para astronom sebelumnya telah mendeteksi angin yang sangat bersahabat dengan lubang hitam dengan memakai teleskop X-ray dan juga telah melihat pedoman keluar (outflow) yang jauh lebih besar dari gas melalui pengamatan inframerah. Tapi ini yaitu pertama kalinya para ilmuwan telah mendeteksi keduanya dalam galaksi yang sama.
"Galaksi-galaksi lain terlalu lemah dalam sinar-X inframerah atau ada terlalu banyak gas dan debu menghalangi pandangan kita ke kawasan pusat," kata Tombesi.
Sebelum studi telah disarankan kemungkinan lain penyebab pedoman raksasa ini yaitu energi dari pembentukan bintang bersahabat sentra galaksi. Namun, penelitian gres ini beropini kecerahan inti galaksi aktif IRAS F11119 + 3257, bertanggung jawab untuk sekitar 80 persen dari radiasi keseluruhan galaksi, berarti bahwa pembentukan bintang saja tidak sanggup menjelaskan semua radiasi ini. Hasil ini menyebabkan para ilmuwan untuk menyimpulkan bahwa angin lubang hitam lah yang bertanggung jawab.
Dengan mendeteksi pedoman material dari satu lubang hitam supermasif dari yang terkecil hingga yang terbesar, maka akan membantu memperlihatkan pandangan lengkap ihwal bagaimana angin tersebut sanggup melucuti gas pembentuk bintang-bintang di galaksi.
"Lubang hitam supermasif mengisap gas antarbintang, tetapi pada dikala yang sama mempengaruhi sejarah pembentukan bintang di galaksi dengan angin yang kuat," kata Tombesi. "Astrofisikawan menggambarkan proses ini sebagai umpan balik antara lubang hitam supermasif sentra dan galaksinya, yang pada rentang waktu yang sangat panjang mengatur co-evolusi mereka."
Para peneliti sejauh ini melihat fenomena ini hanya dalam satu galaksi ini. Namun, kini mereka mempunyai wangsit yang lebih baik mengenai apa yang mereka cari, mereka menyampaikan mereka akan sanggup menemukan calon galaksi lainnya untuk mereka teliti di masa depan.
Pada awal 2016, JAXA dan NASA akan meluncurkan ASTRO-H, satelit pengganti Suzaku, dan instrumen yang dibawanya akan memungkinkan untuk mempelajari lebih banyak galaksi ibarat IRA F11119 + 3257 secara lebih rinci.
"Ini bukan galaksi-galaksi normal ibarat galaksi spiral atau galaksi elips. Mereka ibarat bangkai kereta api sehabis mengalami tabrakan" kata rekan penulis studi Sylvain Veilleux, di University of Maryland, College Park. "Dua galaksi bertabrakan satu sama lain, dan kini menjadi satu objek. Galaksi ibarat ini menyediakan semua materi untuk memberi makan lubang hitam supermasif yang kemudian menyemburkannya keluar galaksi dalam skala besar."
Render artis ini memperlihatkan galaksi yang dibersihkan dari gas antarbintang, blok bangunan bintang baru. Pengamatan X-ray oleh Suzaku telah mengidentifikasi angin yang berasal dari akresi disk lubang hitam (inset) yang pada kesannya mendorong arus keluar tersebut.
Di sentra hampir semua galaksi bersemayam lubang hitam supermasif yang massanya jutaan hingga miliaran kali massa matahari. Banyak yang relatif tenang, ibarat yang bersemayam di sentra Bima Sakti. Namun, yang lain, yang dikenal sebagai inti galaksi aktif, lahap memakan materi di lingkungan mereka, berpotensi membuat angin lubang hitam.
"Ketika mereka melaksanakan itu, materi-materi ini juga dihancurkan dan diperas dalam semacam pusaran yang astrofisikawan sebut sebagai disk akresi," kata penulis utama studi Francesco Tombesi, astrofisikawan di NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Maryland, dan di Universitas Maryland, College Park. "Gesekan di disk menyebabkan materi-materi memanas hingga mencapai suhu yang sangat tinggi dan sangat bercahaya, hingga lebih dari satu triliun kali luminositas matahari. Tekanan dari radiasi ini kemudian sanggup menjadi sangat tinggi sehingga secara efektif sanggup mendorong materi keluar dan inilah yang disebut "angin lubang hitam".
Penelitian sebelumnya menyarankan ada hubungan erat antara ukuran inti galaksi aktif dan ukuran galaksi tempat mereka tinggal. Para ilmuwan telah menduga bahwa inti galaksi aktif sanggup mendorong angin raksasa dari gas dan debu ke seluruh potongan galaksi dan meniup materi pembentukan bintang dan mempengaruhi evolusi galaksi lubang hitam '.
Sekarang para peneliti mempunyai bukti pengamatan pertama yang menyatakan bahwa lubang hitam supermasif sanggup mentenagai pedoman superbesar ini.
"Apa yang saya temukan paling menarik ihwal hasil ini yaitu bahwa kesannya kita mempunyai bukti yang terperinci bahwa lubang hitam supermasif di sentra galaksi memang begitu berpengaruh sehingga mereka sanggup mempengaruhi seluruh galaksi," kata Tombesi kepada Space.com. "Implikasi yang paling penting yaitu bahwa teori-teori kita ihwal bagaimana lubang hitam supermasif dan galaksi terbentuk, tumbuh dan berkembang harus mempertimbangkan keduanya."
Sebuah gambar filter-merah dari IRAS F11119 + 3257 (inset) dari teleskop 2,2 meter University of Hawaii yang memperlihatkan fitur samar yang mungkin yaitu puing-puing tidal, tanda merger galaksi. Latar Belakang: Sebuah pandangan yang lebih luas dari wilayah tersebut dari Sloan Digital Sky Survey.
Para ilmuwan meneliti lubang hitam supermasif di sentra galaksi yang dikenal sebagai IRAS F11119 + 3257, yaitu sekitar 2,6 miliar tahun cahaya dari Bumi. Penelitian sebelumnya memperkirakan lubang hitam yaitu sekitar 16 juta kali massa matahari.
Para peneliti menganalisis galaksi ini dengan data yang dikumpulkan pada tahun 2013 dari satelit astronomi Suzaku X-ray, perusahaan patungan dari NASA dan tubuh antariksa Jepang, JAXA. Mereka menemukan angin dari inti galaksi yang mulai bepergian di sekitar 30 persen kecepatan cahaya, atau sekitar 323 juta km/jam. Para ilmuwan memperkirakan jumlah raksasa gas sama dengan sekitar 1,5 kali massa matahari mengalir dalam angin per tahun.
Dengan memakai data inframerah dari Badan Antariksa Eropa Herschel Space Observatory, para peneliti melihat bahwa seiring angin lubang hitam mengalir keluar, hampir 1.000 tahun cahaya, kecepatannya melambat menjadi sekitar 3,6 juta km/jam. Pada dikala yang sama, angin menyapu embel-embel gas sekitar 800 matahari per tahun dan mendorong material ini menjauh dari sentra galaksi.
Para astronom sebelumnya telah mendeteksi angin yang sangat bersahabat dengan lubang hitam dengan memakai teleskop X-ray dan juga telah melihat pedoman keluar (outflow) yang jauh lebih besar dari gas melalui pengamatan inframerah. Tapi ini yaitu pertama kalinya para ilmuwan telah mendeteksi keduanya dalam galaksi yang sama.
"Galaksi-galaksi lain terlalu lemah dalam sinar-X inframerah atau ada terlalu banyak gas dan debu menghalangi pandangan kita ke kawasan pusat," kata Tombesi.
Sebelum studi telah disarankan kemungkinan lain penyebab pedoman raksasa ini yaitu energi dari pembentukan bintang bersahabat sentra galaksi. Namun, penelitian gres ini beropini kecerahan inti galaksi aktif IRAS F11119 + 3257, bertanggung jawab untuk sekitar 80 persen dari radiasi keseluruhan galaksi, berarti bahwa pembentukan bintang saja tidak sanggup menjelaskan semua radiasi ini. Hasil ini menyebabkan para ilmuwan untuk menyimpulkan bahwa angin lubang hitam lah yang bertanggung jawab.
Dengan mendeteksi pedoman material dari satu lubang hitam supermasif dari yang terkecil hingga yang terbesar, maka akan membantu memperlihatkan pandangan lengkap ihwal bagaimana angin tersebut sanggup melucuti gas pembentuk bintang-bintang di galaksi.
"Lubang hitam supermasif mengisap gas antarbintang, tetapi pada dikala yang sama mempengaruhi sejarah pembentukan bintang di galaksi dengan angin yang kuat," kata Tombesi. "Astrofisikawan menggambarkan proses ini sebagai umpan balik antara lubang hitam supermasif sentra dan galaksinya, yang pada rentang waktu yang sangat panjang mengatur co-evolusi mereka."
Para peneliti sejauh ini melihat fenomena ini hanya dalam satu galaksi ini. Namun, kini mereka mempunyai wangsit yang lebih baik mengenai apa yang mereka cari, mereka menyampaikan mereka akan sanggup menemukan calon galaksi lainnya untuk mereka teliti di masa depan.
Pada awal 2016, JAXA dan NASA akan meluncurkan ASTRO-H, satelit pengganti Suzaku, dan instrumen yang dibawanya akan memungkinkan untuk mempelajari lebih banyak galaksi ibarat IRA F11119 + 3257 secara lebih rinci.
"Ini bukan galaksi-galaksi normal ibarat galaksi spiral atau galaksi elips. Mereka ibarat bangkai kereta api sehabis mengalami tabrakan" kata rekan penulis studi Sylvain Veilleux, di University of Maryland, College Park. "Dua galaksi bertabrakan satu sama lain, dan kini menjadi satu objek. Galaksi ibarat ini menyediakan semua materi untuk memberi makan lubang hitam supermasif yang kemudian menyemburkannya keluar galaksi dalam skala besar."
Animasi ini menggambarkan bagaimana feedback lubang hitam bekerja di quasar. Gas dan debu padat di tengah memberi 'bahan bakar' pada lubang hitam dan sekaligus menghalanginya dari pandangan. Angin lubang hitam mendorong arus keluar besar-besaran gas masbodoh dan gelombang kejut yang membersihkan gas dan debu dari sentra galaksi.
Baca Juga:
