Kebanyakan Gambar Black Hole Adalah Ilustrasi, Inilah Yang Sebenarnya Teleskop Ambil

Ensiklopedia Bebas – Lubang hitam adalah bagian dari ruang waktu yang merupakan gravitasi paling kuat, bahkan cahaya tidak bisa kabur. Meskipun lubang hitam membangkitkan banyak imajinasi seperti timbulnya berbagai konsep lain, faktanya belum pernah ada astronom yang benar-benar melihat lubang hitam. Para ilmuwan katanya telah merekam gelombang gravitasi (riak literal dalam ruangwaktu) yang berasal dari lubang hitam yang bertabrakan satu sama miliaran tahun yang lalu.

Tetapi foto apapun yang kamu lihat banyak berkeliaran di publik hanyalah sebuah ilustrasi. Seperti ini :

Mungkin suatu saat hal ini akan segera berubah. Sebuah proyek global bernama Event Horizon Telescope  saat ini sedang dikerjakan untuk mengambil foto kumpulan lubang hitam untuk pertama kalinya. Dan jika hal itu terjadi, maka akan menjadi sebuah pencapaian yang luar biasa. Karena sebuah lubang hitam sebenarnya sangat sulit untuk bisa dilihat dari dekat.

Kenapa tidak pernah ada astronom yang melihat lubang hitam lewat teleskop?

Lubang hitam tercipta jika sebuah bintang mati runtuh atau dua bintang bertabrakan. Gaya gravitasinya amat hebat, sehingga menyedot semua materi didekatnya, termasuk cahaya. Astronom juga berspekulasi jika lubang hitam mungkin telah terbentuk pada awal big bang.

“Yang terbesar di langit adalah lubang hitam di pusat Milky Way,” Dimitrios Psaltis, astrofisikawan di University of Arizona, menjelaskan dalam email. “Dan mengambil gambar itu sama dengan mengambil gambar DVD di permukaan bulan.”

Terlebih lagi, karena gravitasi mereka yang kuat, lubang hitam cenderung dikelilingi oleh materi terang lainnya yang membuat sulit untuk melihat objek itu sendiri. Itulah sebabnya ketika berburu lubang hitam, para astronom biasanya tidak mencoba untuk pengamatan langsung. Sebaliknya, mereka mencari bukti dari efek gravitasi dan radiasi lubang hitam.

“Kami biasanya mengukur orbit bintang dan gas yang kelihatannya melingkari ‘bintik-bintik’ yang sangat gelap di langit dan mengukur berapa banyak massa yang ada di titik gelap itu,” kata Psaltis. “Jika kita tahu tidak ada objek astrofisika lain yang bisa begitu besar dan sangat gelap seperti apa yang baru saja kita ukur, kita menganggap ini sebagai bukti yang sangat kuat bahwa lubang hitam terletak di sana.”

Kami memang memiliki gambar tidak langsung dari lubang hitam

Beberapa gambar tidak langsung terbaik dari black hole berasal dari Chandra X-ray Observatory. “Gesekan dan kecepatan tinggi material yang terbentuk dari lubang hitam secara alami menghasilkan sinar X,” kata Peter Edmonds, spesialis astrofisikologi NASA dan komunikasi yang bekerja dengan Chandra. Dan Chandra adalah teleskop ruang angkasa yang dirancang khusus untuk melihat sinar-X itu.

Sebagai contoh, observatorium Chandra mendokumentasikan x-ray “bersendawa” yang berasal dari penggabungan dua galaksi sekitar 26 juta tahun cahaya. Para astrofisikawan menduga bahwa sendawa ini berasal dari lubang hitam besar:

X-ray: NASA/CXC/Univ of Texas/E.Schlegel et al; Optical: NASA/STScI

Demikian pula, gumpalan fuchsia pada gambar ini adalah wilayah radiasi sinar-X yang intens, yang dianggap sebagai lubang hitam yang terbentuk ketika dua galaksi (cincin biru dan merah muda) bertabrakan:

X-ray: NASA/CXC/MIT/S.Rappaport et al, Optical: NASA/STScI

Berikut adalah sinar-X dan gelombang suara yang berasal dari wilayah pusat cluster galaksi Perseus, lebih banyak bukti tidak langsung dari lubang hitam:

NASA/CXC/IoA/A.Fabian et al.

Dan dalam GIF ini, teleskop Chandra melihat flare X-ray terbesar yang berasal dari lubang hitam yang diduga terletak di pusat galaksi Bimasakti.

NASA/CXC/Amherst College/D.Haggard et al

Dan inilah gambar yang diperbesar dari X-ray tersebut

A zoomed-out view of the X-ray flare from the center of the Milky Way.

 

Kemungkinan ada 20.000 lubang hitam kecil yang mengelilingi lubang hitam besar di galaksi kita. Baru-baru ini, sebuah tim peneliti menemukan bukti selusin lubang hitam dalam tiga tahun cahaya dari pusat galaksi. Pada gambar x-ray berikut, mereka ditandai dengan warna biru.

Nature

Lubang hitam hanya melepaskan radiasi sinar X ketika mereka mengkonsumsi materi (seperti dari bintang tetangga). Tapi lubang hitam yang menyeret ini sebenarnya cukup langka. Lebih sering, lubang hitam tetap tidak terdeteksi. Tetapi fakta bahwa para ilmuwan mampu menemukan selusin lubang hitam “terang” ini menunjukkan ada puluhan ribu lebih di wilayah ini.

Kita bisa melihat lubang hitam mengeluarkan banyak sekali materi ke alam semesta, menurut data yang digabungkan dari (Hubble dan teleskop radio) menunjukkan pancaran energi dan materi yang dibuang keluar dari pusat galaksi Hercules A. Jet-jet ini menembak hampir pada kecepatan cahaya, menunjukkan kekuatan destruktif yang luar biasa dari black hole.

NASA/Hubble

Gambar berikut ini menunjukkan jet-jet masif yang diduga bergerak menjauh dari lubang hitam di pusat Centaurus A, sebuah galaksi sejauh 13 juta tahun cahaya. Jet lebih panjang dari galaksi itu sendiri.

ESO/WFI (visible); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (microwave); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (X-ray)

Astronom telah mengamati bintang yang mengorbit lubang hitam yang terlihat. Meski kita tidak bisa melihat lubang hitam. Tapi kita bisa mengamati efek gravitasi ekstrim lubang hitam pada objek di sekitarnya. Ini ilustrasi yang sangat keren tentang itu.

Kamu melihat data 20 tahun tentang bintang-bintang yang hidup di dekat lubang hitam supermasif di pusat galaksi Bimasakti, yang disebut Sagittarius A. Dan ya, bintang ini beberapa kali lebih besar daripada matahari kita – mengorbitnya.

Star S2, yang ditandai dalam video dengan garis kuning, sekitar 15 kali lebih besar dari matahari kita. Itu besar. Tapi itu tidak ada apa-apanya dibandingkan dengan lubang hitam, yang diperkirakan sekitar 4 juta kali lebih besar dari matahari kita. Gravitasi itu menghasilkan whips orbit S2 sekitar 11 juta mil per jam, yang kira-kira 200 kali kecepatan Bumi mengorbit di sekitar matahari. (S2 menyelesaikan satu orbit di sekitar 16 tahun Bumi.)

Kami belum secara langsung mengamati lubang hitam ini, tetapi para ilmuwan menduga itu ada di sana, karena tidak ada yang dapat menjelaskan orbit bintang-bintang ini.

“Orbit ini, dan aplikasi sederhana dari Hukum Kepler, memberikan bukti terbaik untuk lubang hitam supermasif, yang memiliki massa 4 juta kali massa Matahari,” jelas Galactic Center Group dari UCLA, yang menghasilkan animasi.

Berikut pandangan lain pada fenomena yang sama. Video ini termasuk 16 tahun pengamatan dari Observatorium Selatan Eropa. Ini bukan animasi – ini adalah gambar nyata dari bintang yang dihabiskan oleh faktor 32 juta. Tonton mereka menari di sekitar pusat kosong misterius.

Kita memang belum bisa melihat lubang hitam. Tapi kita bisa “mendengar” mereka bertabrakan.
Ketika dua lubang hitam bertabrakan, mereka melepaskan gelombang gravitasi yang sangat besar.

Sama seperti gelombang suara mengganggu udara untuk membuat kebisingan, gelombang gravitasi mengganggu kain ruangwaktu untuk mendorong dan menarik materi seolah-olah itu ada di cermin funhouse. Jika gelombang gravitasi besar melewati kamu, kamu akan melihat salah satu lenganmu tumbuh lebih panjang daripada yang lain. Jika kamu mengenakan jam tangan di setiap pergelangan tangan,kammu akan melihatnya tidak sinkron.

Ketika dua lubang hitam bertabrakan, mereka melepaskan gelombang gravitasi yang sangat besar. Tetapi pada saat mereka mencapai Bumi 1,4 miliar tahun kemudian, gelombang itu menjadi sangat redup (seperti bagaimana riak-riak dari batu yang jatuh di kolam meleleh semakin jauh Anda dapatkan dari batu).

Namun dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan telah mampu mendengarkan riak-riak ini dengan LIGO dan VIRGO, eksperimen global besar yang dapat mendeteksi riak kecil ini di ruang-waktu.

Karena wave LIGO detect memiliki frekuensi yang dapat dibandingkan dengan rentang frekuensi yang dapat kita dengar, para ilmuwan dapat memompa volume dan menerjemahkannya menjadi suara. (Ya, ini tidak persis seperti apa kedengarannya, tetapi lebih merupakan representasi audio dari data. Dan, ya, acara itu tidak akan membuat keributan dalam ruang hampa.)

Dengarkan mereka di sini.

Kita mungkin akan segera melihat lubang hitam yang sebenarnya. Karena lubang hitam di pusat galaksi kita, Sagittarius A, begitu relatif kecil, dan dikelilingi oleh begitu banyak materi yang tersumbat, untuk melihatnya diperlukan sebuah teleskop besar. Menurut Nature, dibutuhkan teleskop 1.000 kali lebih kuat daripada Hubble untuk mendapatkan resolusi yang cukup untuk melihatnya.

Upaya internasional yang disebut Event Horizon Telescope adalah upaya untuk memecahkan masalah ini. Teleskop optik konvensional menggunakan cermin yang lebih besar dan lebih besar untuk melihat objek yang lebih kecil dan lebih jauh di alam semesta. The Event Horizon Telescope melakukan hal serupa: Ini menciptakan teleskop virtual seukuran seluruh Bumi.

Pada bulan April 2017, tim Event Horizon menghubungkan teleskop radio di beberapa lokasi di seluruh dunia – sangat jauh seperti Hawaii dan Kutub Selatan – dan menginstruksikan mereka semua untuk melihat ke arah Sagittarius A selama beberapa hari. Jaringan ini adalah hasil kolaborasi internasional dari 14 lembaga penelitian di seluruh dunia.

Bersama-sama, kedelapan teleskop ini memiliki kekuatan untuk “menghitung jahitan pada bisbol dari jarak 8.000 mil,” seperti yang dijelaskan MIT. Array menghasilkan sejumlah besar data yang lebih efisien untuk menerbangkan data dari masing-masing teleskop ke lokasi terpusat daripada mentransfernya melalui internet.

Saat ini, para ilmuwan sedang berupaya menyatukan semua data itu. Mereka berharap gambar akhir akan menunjukkan event horizon, batas di mana tidak ada cahaya yang bisa lolos. Cakrawala peristiwa itu kemungkinan akan dikelilingi oleh piringan akresi, cincin materi yang sangat terang dan energik yang berputar di sekitar lubang hitam. Itu bisa terlihat seperti ini.

Comments via FB
211 Views

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *